1 / 33

Anihilace pozitronů v pevných látkách

. . výuka. Anihilace pozitronů v pevných látkách. Anihilace pozitronů v pevných látkách. Jakub Čížek – katedra fyziky nízkých teplot Tel: 221 912 788 jakub.cizek @mff.cuni.cz. http:// www . kfnt. mff.cuni.cz. D o p oručená literatura :

finian
Download Presentation

Anihilace pozitronů v pevných látkách

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1.  výuka Anihilace pozitronů v pevných látkách Anihilace pozitronů v pevných látkách Jakub Čížek – katedra fyziky nízkých teplot Tel: 221 912 788 jakub.cizek@mff.cuni.cz http://www.kfnt.mff.cuni.cz • Doporučená literatura: • P.Hautojärvi: Positrons in Solids, Topics in Current Physics, Springer-Verlag (1979) • A. Dupasquier, A.P. Mills, Jr. (eds.): Positron Spectroscopy of Solids, IOS Press, Amsterdam (1995) • R. Krause-Rehberg, H.S. Leipner, Positron Annihilation in Semiconductors – Defect Studies, • Springer, Berlin (1999) • P.J. Schultz, K.G. Lynn, Interaction of positron beams with surfaces, thin films, and interfaces, • Rev. Mod. Phys. 60, 701 (1988) • M.J. Puska, R.M. Nieminen, Theory of positrons in solids and solid surfaces, Rev. Mod. Phys. 66, 841 (1994)

  2. Pozitron – teoretická předpověď Schrödingerova rovnice: • nerelativistická pohybová rovnice pro elektron Erwin Schrödinger 1933 Nobelova cena

  3. E > 0 E = 0 Pozitron – teoretická předpověď Diracova rovnice: • snaha popsat relativisticky pohyb elektronu Paul Adrien Maurice Dirac 1933 Nobelova cena P.A.M. Dirac, Proc. R. Soc. Lond. A 117, 610-624 (1928) P.A.M. Dirac, Proc. R. Soc. Lond. A 133, 60-72 (1931)

  4. gzáření Pozitron – teoretická předpověď Diracova rovnice: • snaha popsat relativisticky pohyb elektronu • řešení s negativní energií  vakuum je Diracovo moře elektronů E > 0 Paul Adrien Maurice Dirac 1933 Nobelova cena E = 0 E < 0 P.A.M. Dirac, Proc. R. Soc. Lond. A 117, 610-624 (1928) P.A.M. Dirac, Proc. R. Soc. Lond. A 133, 60-72 (1931)

  5. elektron pozitron Pozitron – teoretická předpověď Diracova rovnice: • snaha popsat relativisticky pohyb elektronu • řešení s negativní energií  vakuum je Diracovo moře elektronů E > 0 Paul Adrien Maurice Dirac 1933 Nobelova cena E = 0 tvorba párů + E < 0 P.A.M. Dirac, Proc. R. Soc. Lond. A 117, 610-624 (1928) P.A.M. Dirac, Proc. R. Soc. Lond. A 133, 60-72 (1931)

  6. Pozitron – teoretická předpověď Diracova rovnice: • snaha popsat relativisticky pohyb elektronu • řešení s negativní energií  vakuum je Diracovo moře elektronů elektron E > 0 Paul Adrien Maurice Dirac 1933 Nobelova cena E = 0 + E < 0 pozitron P.A.M. Dirac, Proc. R. Soc. Lond. A 117, 610-624 (1928) P.A.M. Dirac, Proc. R. Soc. Lond. A 133, 60-72 (1931)

  7. Pozitron – teoretická předpověď Diracova rovnice: • snaha popsat relativisticky pohyb elektronu • řešení s negativní energií  vakuum je Diracovo moře elektronů • pozitrony  díry ve vaku gzáření E > 0 Paul Adrien Maurice Dirac 1933 Nobelova cena E = 0 anihilace E < 0 P.A.M. Dirac, Proc. R. Soc. Lond. A 117, 610-624 (1928) gzáření P.A.M. Dirac, Proc. R. Soc. Lond. A 133, 60-72 (1931)

  8. objev pozitronu 1932 pozitron Pozitron – experiment Carl David Anderson 1936 Nobelova cena

  9. Pozitron - experiment objev pozitronu 1932 pozitron

  10. Pozitron – historie objevu 1929 - Dmitri Vladimirovich Skobeltsyn (St. Peterburg) 1929 - Chung-Yao-Chao (California Institute of Technology) 2. 8. 1932 – Carl David Anderson (California Institute of Technology) 1936 – Carl David Anderson a jeho student Seth Neddermeyer objevili mion C.D. Anderson: The Positive Electron, Phys. Rev. 43, 491 (1933)

  11. Pozitron pozitron = antičástice elektronu pozitron • klidová hmotnost: me • náboj: +e • spin: 1/2

  12. Zdroje pozitronů kosmické záření 90 % protony 9 % a-částice 1 % elektrony (a ostaní částice e+, p-)

  13. b- rozpad: b+ rozpad: Zdroje pozitronů b - rozpad

  14. Zdroje pozitronů b - rozpad b- rozpad: b+ rozpad:

  15. b rozpad b – rozpad, vliv neutrin ze Slunce ?? P.A. Sturrock et al., Astroparticle Physics 36, 18 (2012)

  16. b rozpad b – rozpad, vliv neutrin ze Slunce ?? P.A. Sturrock et al., Astroparticle Physics 36, 18 (2012)

  17. T1/2 = 2.6 year b+ 90.4 %, EC 9.5 % t1/2 = 3.7 ps g 1274 keV b+ 0.06 % Zdroje pozitronů b+ - rozpad záchyt e- • pro Q< 2mec2 pouze EC

  18. Emean = 205 keV Q = Emax = 545 keV Zdroje pozitronů b+ - rozpad energetické spektrum e+ emitovaných 22Na

  19. Emean = 205 keV Q = Emax = 545 keV Zdroje pozitronů b+ - rozpad energetické spektrum e+ emitovaných 22Na

  20. Zdroje pozitronů b+ - zářiče • branching ratio (b+ vs EC) • Emax (tj. Q-value) • poločas rozpadu T1/2 • příprava v cyklotronu • sekundární foton protony urychlené na T = 5.2 MeV

  21. Zdroje pozitronů cyklotron

  22. Zdroje pozitronů cyklotron UJV Řež: cyklotron U-120M, p+, T = 5.4 – 38 MeV

  23. Zdroje pozitronů b+ - zářiče • branching ratio (b+ vs EC) • Emax (tj. Q-value) • poločas rozpadu T1/2 • sekundární foton

  24. Zdroje pozitronů 64Cu • záchyt e-(43.8 %) • b+ rozpad (17.8 %) • b- rozpad (38.4 %)

  25. rozpad 68Ge (T1/2 = 275 d): • záchyt e-(100 %) rozpad 68Ga (T1/2 = 68 min): • b+ rozpad (87.2 %) Zdroje pozitronů 68Ge / 68Ga generátor

  26. pro T= 27 MeV s = 1650 mBarn • doba života 69Ge je T1/2= 39 h Zdroje pozitronů příprava 68Ge cyklotron • D ionty urychlené na T 14 MeV • maximální účinný průřez pro T= 27 MeV: s = 550 mBarn

  27. Zdroje pozitronů – 68Ge/68Ga

  28. rozpad 44Ti (T1/2 = 59 y): • záchyt e-(100 %) rozpad 44Sc (T1/2 = 3.97 h): • b+ rozpad (98 %) Emax = 1467 keV Zdroje pozitronů 44Ti/44Sc generátor

  29. Zdroje pozitronů Vznik 44Ti v supernovách rezonance na Ea = 4.5 MeV T1/2 = 59 y Supernova Cassiopeia A (vznik před ~ 300 lety)

  30. T1/2 = 2.6 year b+ 90.4 %, EC 9.5 % t1/2 = 3.7 ps g 1274 keV b+ 0.06 % Zdroje pozitronů 22Na • b+ rozpad, T1/2= 2.6 y • sekundární g1274 MeV

  31. Zdroje pozitronů příprava 22Na • cyklotron, p+, T = 66 MeV

  32. Zdroje pozitronů příprava 22Na • cyklotron, p+, T = 66 MeV

  33. Zdroje pozitronů 22Na pozitronový zdroj

More Related