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.
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. Dojde-li scintilaci
v periferních částech krystalu vzdálených fotokatody, dopadne fotokatodu poněkud menší množství fotonů,
než když scintilaci dojde uprostřed poblíž fotokatody.
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%. Scintilační spektrum.RNDr. Nehomogenní fotoelektrická citlivost fotokatody dopad stejného množství fotonů může různých místech
fotokatody vést emisi poněkud jiného počtu fotoelektronů. pološířku fotopíku ∆1/2 jeho šířku
v poloviční výšce.
Poznámka: starší literatuře můžeme setkat pojmy "diferenciální spektrum" "integální spektrum".
Vlevo: Struktura scintilačního spektra. "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.4. Rozlišení vyjadřuje buď absolutně keV, nebo relativně jako podíl pološířky ∆1/2
k hodnotě energie středu fotopíku: ∆1/2/Eγ . Používá název spektrum energetické spektrum, popř. Toto
pochází doby, kdy amplitudové analyzátory nebyly ještě tak dokonalé, byla buď jen dolní diskriminační úroveň, nebo
dvě nezávislé úrovně.1). Projevuje též nehomogenita sběru fotoelektronů; zvláště
z okrajových částí fotokatody snížená účinnost sběru fotoelektronů první dynodu. takovém případě nutno použít detektoru polovodičového
(viz níže, obr. Vojtěch Ullmann: Detekce aplikace ionizujícího záření
Obr. obr. Derivací "integrálního spektra" vznikalo skutečné spektrum, zvané tehdy "diferenciální". Vpravo: Závislost tvaru scintilačního spektra rozptylujícím látkovém prostředí. Statistické fluktuace kvantové účinnosti temného proudu, které superponují užitečným signálem a
rozmazávají amplitudu výstupních impulsů.htm (26 54) [15.6 "Ionizující záření"). vícenásobným rozptylem kombinací
několika interakcí) odevzdaly veškerou svou energii.4. Pojem
"integrální spektrum" již dlouhou dobu nepoužívá, každé spektrum "diferenciální" určitou šířkou okénka
analyzátoru.
Vzniká otázka, proč fotopík poměrně široký, když skutečné spektrum monoenergetického záření gama velice úzké
- diskrétní? Jsou dvě hlavní příčiny tohoto "rozmazání" fotopíku:
1. Spojité comptonovsky rozptýlené spektrum charakteristický tvar plynoucí ze
zákonitostí Comptonova rozptylu (viz §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.cz/DetekceSpektrometrie. přívlastkem "scintilační" "polovodičové".2.2).4.
Tyto efekty způsobují "rozmazání" fotopíku zhoršení energetické rozlišovací schopnosti scintilačního detektoru.
Energetickým rozlišením detektoru rozumíme nejmenší rozdíl energií detekovaného záření, které
ve spektru ještě rozlišíme jako dva píky, nebo ekvivalentně tzv.5.
3. Nedokonalá (nehomogenní) účinnost sběru scintilačních fotonů fotokatodu fotonásobiče. Změřená hodnota
energetického rozlišení závislá energii Eγ; zvykem udávat pro 662keV radionuklidu 137Cs.2008 12:15:06]
.
Fotopík
Na této křivce vidět výrazný pík tzv.2.2. Těsně před fotopíkem končí
http://astronuklfyzika. fotopík pík totální absobrbce, odpovídající fotonům γ,
které byly krystalu úplně pohlceny (především fotoefektem, příp.2.10.2.
2.100% procentech
