1 / 28

Anihilace pozitronů

dominantní proces n = 2. Anihilace pozitronů. anihilace pozitronu. 1 g. n = 1 vylučuje zákon zachování hybnosti (je to možné pouze v přítomnosti další částice). 2 g. n > 1 pro ka ždý další foton je pravděpodobnost menší faktorem a = 1/137. 3 g.

lavey
Download Presentation

Anihilace pozitronů

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. dominantní proces n = 2 Anihilace pozitronů • anihilace pozitronu 1 g • n = 1 vylučuje zákon zachování hybnosti • (je to možné pouze v přítomnosti další částice) 2 g • n> 1 pro každý další foton je pravděpodobnost • menší faktorem a = 1/137 3 g

  2. klasický poloměr elektronu • kinetická energie pozitronu • Pravděpodobnost anihilace • pro v<< c ne – elektronová hustota Anihilace pozitronů • účinný průřez pro 2 g anihilaci pozitronu (Dirac 1930)

  3. zákon zachování hybnosti • Dopplerův posun energie • odchylka od antikolinearity Anihilace pozitronů – pozorovatelné • Dopplerův posun DE • odchylka od antikolinearity q

  4. Pravděpodobnost anihilace • anihilační rychlost: • enhancement factor • doba života pozitronů: Doba života pozitronů 511 keV 1274 keV termalizace t 10 ps difúze t 100 ps vzorek 511 keV

  5. scintilační detektory • scintilační detektory (scintilátor + fotonásobič) - výborné časové rozlišení - horší energetické rozlišení • polovodičové detektory (HPGe) - vynikající energetické rozlišení - špatné časové rozlišení Anihilace pozitronů – pozorovatelné • doba života pozitronů LT (t, Es, E) • úhlové korelace ACAR (t, q ) polovodičové detektory • Dopplerovské rozšíření DB (DE, t )

  6. Scintilační detektory • lineární odezva na energii • rychlá časová odezva • diskriminace podle tvaru pulsů

  7. Scintilátory • luminiscence • fluoerescence , t< 100 ns • fosforescence, t> 100 ns

  8. 10 s 4 min Fosforescence ZnS SrAl2O4 na světle

  9. jedno-komponentní multi-komponentní Scintilátory • ideální scintilátor • vysoký světelný výtěžek • nulová absorpce na fluorescenční vlnové délce • emise v oblasti 300-600 nm • rychlá de-excitace (krátká rozpadová konstanta t)

  10. antracen vysoký světelný výtěžek t 30 ns naftalen vysoký světelný výtěžek t 5 ns Scintilátory • organické scintlátory • organické krystaly anizotropní výstup

  11. plastické scintilátory • organický scintilátor rozpuštěný v pevném polymeru (PS, PC) t 1-3 ns Scintilátory • organické scintlátory • organické kapaliny • organický scintilátor rozpuštěný v organickém rozpuštědle (xylen, toluen, benzen) • p-Terpenyl C18H14, di-fenyloxadiazol C20H14N2O t 3-4 ns • NE102A, světelný výtěžek 65%, t = 2.4 ns, lmax = 418 nm • PILOT U, světelný výtěžek 40-45%, t = 0.4-0.6 ns, lmax = 390 nm

  12. Scintilátory • Anorganické scintlátory • krystaly alkalických kovů s malým množstvímaktivátoru • NaI(Tl), světelný výtěžek 100%, t = 230 ns, lmax = 415 nm • větší hustota  větší dE /dx • větší Z větší účinný průřez pro fotoefekt (s  Z5) • hydroskopické

  13. Scintilátory

  14. zesílení • typicky: • - koeficient sekundární emise d = 3 – 4 • - počet dynod N = 10 – 12 • - zisk: G = 105 - 107 Fotonásobič • vstupní okno • fotokatoda • fokusační elektrononová optika • systém dynod • anoda

  15. Fotonásobič • vstupní okno zesílení • fotokatoda • d~ Ud • fokusační elektrononová optika • systém dynod • anoda

  16. Fotonásobič – vstupní okno • vstupní okno

  17. amorfní syntetické SiO2 borosilikátové sklo Fotonásobič - fotokatoda • fotokatoda • bi-alkalická K2CsSb • ~ 10-50 nm tenká vrstva • napařená na vstupním okně

  18. spektrální citlivost: • kvantová účinnost: • Ipe proud fotoelektronů • Npe počet uvolněných fotoelektronů • Pph intezita dopadajího světla • Nph počet dopadajích fotonů Fotonásobič - fotokatoda

  19. Fotonásobič – fokusační elektronová optika • fokusační elektrononová optika • účinnost sběru > 80% • doba letu k dynoděmusí být stejná • (nezávislá na místě emise)

  20. Fotonásobič – systém dynod • emise sekundárních elektronů • povrch dynod: Cs-Sb, Cu-Be, Ag-Mg - vysoký faktor sekundární emise d - stabilita d i při vysokých proudech - nízká termionická emise

  21. Fotonásobič – dělič napětí • kladné napětí • záporné napětí

  22. Fotonásobič – dělič napětí • záporné napětí – pulsní mód

  23. Fotonásobič – temný proud šum • termionická emise z katody a z dynod • svodové proudy • zbytková radiace

  24. Fotonásobič – temný proud Richardsonův zákon • výstupní práce W = 0.5eV

  25. Fotonásobič – temný proud

  26. Fotonásobič – temný proud

  27. Fotonásobič – temný proud XP2020/Q photomultipler, 12-bit digitizer Acqiris DC420, 420 Ms/s

  28. Fotonásobič – temný proud • scintilační detektory spektrometrů pro měření dob života pozitronů • rychlý fotonásobič + BaF2 scintilátory

More Related