Fyzika - fundamentální přírodní věda

| Kategorie: Skripta  | Tento dokument chci!

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.

Vydal: - Neznámý vydavatel Autor: Vojtěch Ullmann

Strana 536 z 673

Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.

Jak získat tento dokument?






Poznámky redaktora
Statistické fluktuace temného proudu vyvolávají detekované šumové impulsy. Jedním z úkolů kovového pouzdra scintilační sondy magnetické stínění fotonásobiče (příp. Fotokatoda tvořena velmi tenkou vrstvičkou (tloušťky cca 10-7cm) napařenou vnitřní straně vstupního okénka, pracuje transmisním režimu (na rozdíl fotokatody fotonky, která pracuje emisním režimu). Byly vivinuty fotokatody polovodičových materiálů typu vhodnou pásovou strukturou, jejichž povrch vykazuje negativní elektronovou afinitu, takže elektrony excitované světlem do vodivostního pásu velmi snadno pronikají ven vakua. Materiálem fotokatody jsou látky nízkou výstupní prací elektronů pro fotoefekt, nejčastěji jsou antimonidy alkalických prvků, např. Fotonásobič tvořen skleněnou baňkou opatřenou jednom konci vstupním okénkem, uvnitř obsahuje řadu elektrod spojených vývody na patici druhém konci fotonásobiče. Při prostém přiložení scintilačního krystalu fotonásobiči docházelo ztrátám scintilačních fotonů totální reflexí ve vzduchové vrstvě mezi oběma skly, krystalu fotonásobiče. Prostor mezi výstupním okénkem scintilátoru a fotokatodou proto vyplněn světlovodným materiálem, nejčastěji nanáší silikonová vazelina indexem lomu přibližně stejným jako skla), zajišťujícím dobrý optický kontakt fotokatody krystalem. Pro různé detekční spektrometrické účely se konstruují často velmi složité systémy mnoha scintilačních detektorů nejrůznějších geometrických uspořádáních, http://astronuklfyzika. Slabý tok elektronů fotokatody dále zesilovám sekundární emisí elektronů dynodách. Vedle planárních scintilátorů válcového tvaru pro obecné použití vyrábějí studnové nebo příčně vrtané scintilační krystaly pro měření vzorků zkumavkách (viz níže §2.1 vlevo nakreslen jen schématicky zjednodušeně. Pro optimální detekci žádoucí, aby luminiscenční spektrum scintilátoru dostatečně překrývalo maximem spektrální citlivosti fotokatody. Jednoúčelové scintilační sondy bývají pevně sestaveny tzv. Scintilační sonda Scintilační krystal fotonásobič paticí odporovým děličem pro napájení dynod, popř. Temný proud způsoben termoemisí elektronů fotokatody, příp. předzesilovačem, jsou umístěny světlotěsném pouzdře*); tento celek tvoří tzv.4 "Scintigrafie". Vojtěch Ullmann: Detekce aplikace ionizujícího záření reflexní vrstvou, která odráží světelné fotony fotokatodu fotonásobiče. Tato účinnost závisí jednak materiálu fotokatody, dále též výrazně vlnové délce světla (energii fotonů) - spektrální citlivost fotokatody.4. Čerenkovova záření, viz níže), žádoucí vstupní okénko fotonásobiče zhotovit z křemenného skla. Dynody mají skutečnosti zakřivený tvar, jejich povrchu je nanesena tenká vrstvička kovu nízkou výstupní prací elektronu (nejčastěji Sb) tím vysokým součinitelem sekundární emise, podobně jako materiál fotokatody. případě, část spektra zasahuje ultrafialové oblasti (tak tomu např. novějších typů fotonásobičů mají dynody lamelové provedení nad sebou nebo vedle sebe, mezerami mezi lamelami procházejí vyražené elektrony na další dynodu. scintilační sondu scintilační detekční jednotku, zkráceně nazývanou scintilační detektor.2008 12:15:06] . Scintilační sonda nesmí být na světle rozebrána při připojeném vysokém napětí fotonásobiči, neboť vysoký světelný tok vyvolal tak silný proud elektronů na dynodách, mohlo dojít jejich nevratnému poškození zničení fotonásobiče! Zcela speciálním složitým scintilačním detektorem scintilační kamera obsahující tenký velkoplošný scintilační krystal opatřený mnoha fotonásobiči viz kap. Jedním nepříznivých jevů fotonásobičů tzv.cz/DetekceSpektrometrie. *) Upozornění: Světlotěsnost scintilačního detektoru zcela zásadní podmínkou jeho funkce. něm podílí termoemise prvních dynod; násobícím efektem ostatních dynodách pak zesílen. Pro obecnou detekci spektrometrii záření γ se používají planární scintilační krystaly válcového tvaru průměru kolem 2-7cm výšky cca 2-8cm. Pro napájení dynod fotonásobiče používá buď vysokonapěťový zdroj napětí cca 1000V) odporový dělič, nebo diodový kaskádní násobič. Mezi fotokatodou první dynodou někdy umístěna mřížka (diafragma), jejíž kladné napětí urychluje emitované elektrony směruje dynodu. Ke zhoršování energetického rozlišení přispívají statistické fluktuace kvantové účinnosti temného proudu, které se superponují užitečným signálem rozmazávají amplitudu výstupních impulsů. Dalším problémem, ovlivňujícím energetickou rozlišovací schopnost celého detekčního systému, nehomogenita sběru fotoelektronů; zvláště z okrajových částí fotokatody snížená účinnost sběru fotoelektronů první dynodu násobícího systému. cesia antimonu Sb-Cs (SbCs3) nebo multialkalický materiál, dále Ag-O-Cs. Fotonásobič na obr.10. Temný proud fotonásobiče teplotně závislý, chlazením fotokatody nebo celého fotonásobiče jej podstatně snížíme.2.7 "Měření radioaktivity vzorků").htm (23 54) [15.RNDr. scintibloku.Vedle lineárního uspořádání dynod používá kompaktní kruhové uspořádání dynod (do válcové plochy). vnější magnetické pole by mohlo ovlivňovat pohyb elektronů fotonásobiči měnit tak jeho zesílení). Důležitým parametrem tzv. Fotonásobič je speciální vakuová elektronka, níž jsou elektrony generovány fotoemisí fotokatody. detektorů pro obecné použití toto pouzdro zpravidla snadno rozebíratelné, aby krystal fotonásobič bylo možno vyměnit sestavit tak scintilační sondu požadovaných vlastností pro jednotlivé aplikace. Pokud jsou fotonásobič a scintilátor dále sebe, jsou spojeny světlovodičem, speciálních případech používají světlovodná optická vlákna. Pro detekci měkkého γ záření pak tenké krystaly tloušťky 1-5mm tenkým aluminiovým nebo beryliovým vstupním okénkem. kvantová účinnost fotokatody udávající procentuálně poměr počtu emitovaných elektronů počtu dopadajících fotonů světla. temný proud: elektrický proud protékající fotonásobičem, i když fotokatoda není ozářena. Pro měření větších objemů vzorků používají velkoobjemové studnové scintilační detektory průměru cca 18cm výšce asi 12cm s objemem měřícího studnového prostoru cca 250ml