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.
Dojde-li scintilaci
v periferních částech krystalu vzdálených fotokatody, dopadne fotokatodu poněkud menší množství fotonů,
než když scintilaci dojde uprostřed poblíž fotokatody.2).htm (26 54) [15. přívlastkem "scintilační" "polovodičové".
3.
Fotopík
Na této křivce vidět výrazný pík tzv.2.2.4. fotopík pík totální absobrbce, odpovídající fotonům γ,
které byly krystalu úplně pohlceny (především fotoefektem, příp.
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%.RNDr. Vpravo: Závislost tvaru scintilačního spektra rozptylujícím látkovém prostředí.5. Nehomogenní fotoelektrická citlivost fotokatody dopad stejného množství fotonů může různých místech
fotokatody vést emisi poněkud jiného počtu fotoelektronů.1). Vojtěch Ullmann: Detekce aplikace ionizujícího záření
Obr.4.
2.
Tyto efekty způsobují "rozmazání" fotopíku zhoršení energetické rozlišovací schopnosti scintilačního detektoru. Statistické fluktuace kvantové účinnosti temného proudu, které superponují užitečným signálem a
rozmazávají amplitudu výstupních impulsů.2. Spojité comptonovsky rozptýlené spektrum charakteristický tvar plynoucí ze
zákonitostí Comptonova rozptylu (viz §1. vícenásobným rozptylem kombinací
několika interakcí) odevzdaly veškerou svou energii. Nedokonalá (nehomogenní) účinnost sběru scintilačních fotonů fotokatodu fotonásobiče.6 "Ionizující záření"). takovém případě nutno použít detektoru polovodičového
(viz níže, obr. Používá název spektrum energetické spektrum, popř. Těsně před fotopíkem končí
http://astronuklfyzika.
Poznámka: starší literatuře můžeme setkat pojmy "diferenciální spektrum" "integální spektrum".4. Derivací "integrálního spektra" vznikalo skutečné spektrum, zvané tehdy "diferenciální".
Vlevo: Struktura scintilačního spektra. Scintilační spektrum.2. obr.
Vzniká otázka, proč fotopík poměrně široký, když skutečné spektrum monoenergetického záření gama velice úzké
- diskrétní? Jsou dvě hlavní příčiny tohoto "rozmazání" fotopíku:
1. Toto
pochází doby, kdy amplitudové analyzátory nebyly ještě tak dokonalé, byla buď jen dolní diskriminační úroveň, nebo
dvě nezávislé úrovně.2008 12:15:06]
. "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.
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. Projevuje též nehomogenita sběru fotoelektronů; zvláště
z okrajových částí fotokatody snížená účinnost sběru fotoelektronů první dynodu.
Energetickým rozlišením detektoru rozumíme nejmenší rozdíl energií detekovaného záření, které
ve spektru ještě rozlišíme jako dva píky, nebo ekvivalentně tzv. pološířku fotopíku ∆1/2 jeho šířku
v poloviční výšce.2. Změřená hodnota
energetického rozlišení závislá energii Eγ; zvykem udávat pro 662keV radionuklidu 137Cs.cz/DetekceSpektrometrie.100% procentech.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. Rozlišení vyjadřuje buď absolutně keV, nebo relativně jako podíl pološířky ∆1/2
k hodnotě energie středu fotopíku: ∆1/2/Eγ . Pojem
"integrální spektrum" již dlouhou dobu nepoužívá, každé spektrum "diferenciální" určitou šířkou okénka
analyzátoru.10
