Polovodičová spektroskopie

1. Polovodičová spektroskopie ionizujícího záření Josef Dočkal , Růžek Lukáš

2. Aparatura -Alfa Spektrometr -Vývěva -Cicero -Převaděč -Počítač -Zkoumaný vzorek

3. Alfa spektrometr

6. Má dva výstupy – Energetický(Různé signály), a Count výstup(vždy stejný signál), skrz tyto výstupy posílá signály analyzátoru, který dokáže zakreslit graf. Pozorovaný vzorek se položí do komory, která se uzavře a následně se odčerpá vývěvou vzduch a spustí napětí na detektor. Display slouží pro grafické zobrazení, během nastavování (např. kalibrační peek), nebo zde lze zobrazit počet countů (impulzů zaregistrovaných detektorem, za určitou dobu).

7. Multikanálový analyzátor Cicero Cicero je multikanálový analyzátor, který má 8 tisíc kanálů. Snímá signály, které putují od alfa spektrometru přes kabel. Tento šikovný stroj umí spoustu věcí. My Cicero využíváme pro analýzu dat za spektrometru, vytvoření grafu a následného přeposlání na USB porty počítače skrz převaděče. I když už má tento analyzátor nějakou tu historii, stále působí přesvědčivě.

8. Cicero ukazuje jak umí grafy.

9. Vývěva Pomáhá nám v komoře spektrometru vytvořit zvolený tlak. V našem případě by bylo ideální vytvořit vakuum. Jelikož se pohybujeme v reálných podmínkách vystačíme si s tlakem okolo 50Pa, který tato vývěva dokáže bez problémů udělat.

10. Pasport převaděče Jsou složeny ze dvou částí, první část zpracovává signály přijaté od Cicera, druhá je posílá impulsy na USB porty počítače. Každý kabel vedoucí od Cicera obsahuje vždy jeden černý a druhý, buď modrý nebo červený drát, přičemž černý drát je uzemnění a červený a modrý drát představují x a y. K portu USB pokračuje z každého převaděče jeden kabel.

11. Počítač • Jeho role je zakreslovat graf, do námi přijatelné podoby. • Grafy zakresluje pomocí programů, Measure nebo Data studio. • Počítač přijímá data na své USB porty, přičemž na jeden port přichází x souřadnice a na druhou y souřadnice. Pomocí ovladačů snímá počítač napětí převaděčů. Napětí vyjadřující pozici na ose x roste lineárně, zatímco napětí vyjadřující pozici na ose y se zvedne pouze tehdy, je-li v blízkosti peek. • Není nutné používat počítač. Teoreticky můžeme použít jakýkoli zakreslovač (funkční). Ale počítač je výhodný svojí nízkou náročností a spolehlivostí.

12. Počítač používáme tedy na tvorbu grafů. Na tomto grafu je vidět hlavní peek, který byl detekován u zářiče Americia. Ostatních 5 peeků na tomto grafu jsou takzvané „kalibrační“ peeky, které nám pomohou přepočítat kanály(napětí) na ose x na MeV (tedy energetickou hodnotu). Kalibrační peeky se, jak je již z názvu patrné, slouží ke kalibraci. Základní jednotkou je vnímaný Volt, proto si musíme přepočítat kolik voltů na ose x je jeden Mev. K tomu nám stačí dva dobře zvolené kalibrační peeky. Kalibrační peeky se generují na spektroskopu, kde můžeme nastavit jakou energetickou hladinu budou simulovat, a nechají se načíst Ciceru.

13. Toto je graf plutonia společně s dvěmi kalibračními peeky.

14. Shrnutí • Pokroky: • Podařilo se nám plně zprovoznit vše potřebné k detekci alfy • Naměřily jsme první výsledky • Naučili jsme se ovládat Cicero, Data studio a alfa spektrometr • Problémy: • Nepodařilo se nám zprovoznit gama detektor(asi ani nepodaří :(

15. Děkujeme za pozornost