V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Principiální schéma scintilačního detektoru (horní větev schématu) spektrometru (dolní větev schématu). vstupním okénku fotonásobiče zevnitř nanesena tenká kovová vrstvička
- fotokatoda (tloušťky cca 10-7cm, materiálem bývá cesium antimon nízkou výstupní prací
elektronů), uvnitř celé trubice samozřejmě vysoké vakuum. Díky tomuto opakovanému násobení původně malý počet elektronů
uvolněných fotokatody velice zmnoží poslední dynodu (již vlastně anodu) dopadne cca 105-
108 elektronů, což již dostatečný počet vyvolání dobře měřitelného elektrického impulsu o
amplitudě pracovním odporu (má hodnotu řádově magaohmy) elektrickém obvodu.cz/DetekceSpektrometrie.1. Vnitřní strany pouzdra jsou opatřeny bílou
http://astronuklfyzika.10.2008 12:15:06]
. dynod (jejich počet bývá cca 10-12). záření vniká scintilačního krystalu, kde se
absorbuje část jeho energie přemění záblesk (scintilaci) viditelného světla. scintilačnímu
krystalu opticky přiložen fotonásobič speciální elektronka která vysokou citlivostí převádí světlo
na elektrický signál. Scintilátor NaI(Tl) umístěn světlotěsném hliníkovém pouzdře, které chrání krystal před pronikáním
vlhkosti vzduchu před pronikáním vnějšího světla fotonásobiče.
V pravé části obrazovce typický tvar scintilačního spektra záření gama srovnání skutečným čárovým
spektem nahoře. Fotony světelného záblesku scintilátoru dopadají
na fotokatodu, níž fotoefelektrickým jevem vyrážejí elektrony e-
. tuto dynodu dopadne kinetickou energií cca 100eV, což způsobí vyražení
nejméně více sekundárních elektronů kovového povrchu dynody. Nejčastěji používají krystaly jodidu sodného aktivovaného thaliem NaI
(Tl). Dále fotonásobič obsahuje soustavu
elektrod tzv.2.6 "Detekce spektrometrie záření Kapalné scintilátory"); vlastnosti scintilátorů v
pasáži "Scintilátory jejich vlastnosti".
Kvantum měřeného neviditelného záření, např. jednotlivé dynody přiváděno kladné napětí -
na každou dynodu postupně vyší vyší.
Konstrukční provedení scintilačních krystalů fotonásobičů
Scintilátory
mohou být anorganické krystaly, organické plastické materiály, kapalné roztoky organických látek, popř.htm (22 54) [15.4. vzácné
plyny. Zde základním textu budeme uvažovat anorganické scintilátory, plastické kapalné scintilátory budou
rozebírány níže (§2. Energie, kterou urychlí (danou
rozdílem napětí, tedy opět cca 100eV), opět vyrazí pro každý elektron více sekundárních elektronů
- máme tedy již nejméně elektrony, které pohybují další dynodě, kde vyrazí opět dvojnásobný
počet elektronů atd.RNDr. Vojtěch Ullmann: Detekce aplikace ionizujícího záření
Obr. Tyto elektrony vydají na
cestu další dynodě, níž vyšší kladné napětí cca 200V. Každý takový elektron v
elektrickém poli začne pohybovat první (nejbližší) dynodě, niž přivedeno kladné napětí
řekněme cca 100V. Tento
impuls přes oddělovací kondenzátor vede zesilovač další elektronické obvody zpracování
