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.
Vojtěch Ullmann: Detekce aplikace ionizujícího záření
Obr. obr.1).2. Scintilační spektrum.
Vzniká otázka, proč fotopík poměrně široký, když skutečné spektrum monoenergetického záření gama velice úzké
- diskrétní? Jsou dvě hlavní příčiny tohoto "rozmazání" fotopíku:
1.1 vpravo vidíme, nedokonalé energetické rozlišení scintilačního
detektoru způsobuje, fotopíky dvou spektrálních liní záření blízkými energiemi se
částečně slévají jeden vrchol; pokud obě energie byly ještě bližší, vznikl jediný fotopík, něhož
by nebylo možno tyto energie odlišit. Pojem
"integrální spektrum" již dlouhou dobu nepoužívá, každé spektrum "diferenciální" určitou šířkou okénka
analyzátoru. Spojité comptonovsky rozptýlené spektrum charakteristický tvar plynoucí ze
zákonitostí Comptonova rozptylu (viz §1. Těsně před fotopíkem končí
http://astronuklfyzika.2008 12:15:06]
.
Energetickým rozlišením detektoru rozumíme nejmenší rozdíl energií detekovaného záření, které
ve spektru ještě rozlišíme jako dva píky, nebo ekvivalentně tzv. Dojde-li scintilaci
v periferních částech krystalu vzdálených fotokatody, dopadne fotokatodu poněkud menší množství fotonů,
než když scintilaci dojde uprostřed poblíž fotokatody. "Integrální spektrum" vznikalo tak, měřila integrální četnost impulsů při postupném
posunování dolní diskriminační úrovně směrem nahoru; byla klesající křivka největším gradientem poklesu v
místě fotopíku.2.2).
3.
2. Rozlišení vyjadřuje buď absolutně keV, nebo relativně jako podíl pološířky ∆1/2
k hodnotě energie středu fotopíku: ∆1/2/Eγ .
Fotopík
Na této křivce vidět výrazný pík tzv. Derivací "integrálního spektra" vznikalo skutečné spektrum, zvané tehdy "diferenciální".
Vlevo: Struktura scintilačního spektra. Projevuje též nehomogenita sběru fotoelektronů; zvláště
z okrajových částí fotokatody snížená účinnost sběru fotoelektronů první dynodu. pološířku fotopíku ∆1/2 jeho šířku
v poloviční výšce.
Tyto efekty způsobují "rozmazání" fotopíku zhoršení energetické rozlišovací schopnosti scintilačního detektoru.100% procentech. Vpravo: Závislost tvaru scintilačního spektra rozptylujícím látkovém prostředí.4. Statistické fluktuace kvantové účinnosti temného proudu, které superponují užitečným signálem a
rozmazávají amplitudu výstupních impulsů.10. přívlastkem "scintilační" "polovodičové".2. Změřená hodnota
energetického rozlišení závislá energii Eγ; zvykem udávat pro 662keV radionuklidu 137Cs.cz/DetekceSpektrometrie.RNDr. takovém případě nutno použít detektoru polovodičového
(viz níže, obr. vícenásobným rozptylem kombinací
několika interakcí) odevzdaly veškerou svou energii.2.6 "Ionizující záření"). Používá název spektrum energetické spektrum, popř.4. Nehomogenní fotoelektrická citlivost fotokatody dopad stejného množství fotonů může různých místech
fotokatody vést emisi poněkud jiného počtu fotoelektronů.4. Nedokonalá (nehomogenní) účinnost sběru scintilačních fotonů fotokatodu fotonásobiče.5.htm (26 54) [15. Toto
pochází doby, kdy amplitudové analyzátory nebyly ještě tak dokonalé, byla buď jen dolní diskriminační úroveň, nebo
dvě nezávislé úrovně.
Poznámka: starší literatuře můžeme setkat pojmy "diferenciální spektrum" "integální spektrum".2. fotopík pík totální absobrbce, odpovídající fotonům γ,
které byly krystalu úplně pohlceny (především fotoefektem, příp.
Spojité comptonovsky rozptýlené spektrum
Před tímto fotopíkem směrem doleva počátku grafu táhne spojité spektrum
odpovídající fotonům, které krystalu ztratily jen část své energie Comptonovým rozptylem
(obr.
Pro scintilační detektory běžných provedení energetické rozlišení pohybuje kolem 10%; lepší je
pro malé tenké scintilační krystaly, pro velkoobjemové studnové detektory pohybuje již kolem
15-17%
