1 / 43

Fotonásobič

zesílení. typicky: - koeficient sekundární emise d = 3 – 4 - počet dynod N = 10 – 12 - zisk: G = 10 5 - 10 7. Fotonásobič. vstupní okno. fotokatoda. fokusační elektrononová optika. systém dynod. anoda. Fotonásobič. vstupní okno. zesílení. fotokatoda. d ~ U d.

mikkel
Download Presentation

Fotonásobič

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. 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

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

  3. Fotonásobič – vstupní okno • vstupní okno

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

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

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

  7. 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

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

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

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

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

  12. Polovodičové detektory vodivostní pás záchytové nebo rekombinační centrum valenční pás

  13. Polovodičové detektory p-n přechod díry elektrony p typ n typ - + - + - + depleted layer ~ 100 mm

  14. Polovodičové detektory p-n přechod díry elektrony p typ n typ - + - + - + depleted layer ~ 100 mm - HV + HV - - - - - + + + + - - - + + + - + + + + - - - - pcontakt nkontakt

  15. Ge(Li) Polovodičové detektory • ZSi = 14 • ZGe = 32 sfotoefekt~Z5 60 větší pro Ge • Li donor - HV + HV - - - - - + + + + - - - + + + - + + + + - - - - pcontakt nkontakt

  16. Ge(Li) Polovodičové detektory - HV + HV - - - - - + + + + - - - + + + - + + + + - - - - pcontakt nkontakt

  17. 137Cs Ge(Li) Polovodičové detektory 137Cs

  18. HPGepolovodičové detektory n+ kontakt • krystal vysoce čistého Ge • cimp< 1010 cm-3 = 2  10-7 ppm p+ kontakt

  19. HPGepolovodičové detektory

  20. HPGepolovodičové detektory 137Cs

  21. absolutní vnitřní účinnost HPGepolovodičové detektory • energetické rozlišení (FWHM) • E = 122 keV (55Fe EC) R = 0.5 – 1.0 % • E = 1333 keV (60Co b-)R = 0.14 – 0.17% • relativní účinnost (% NaI)

  22. zisk • výstupní napětí Nábojově citlivý předzesilovač • vstupní impedance:

  23. zisk • výstupní napětí Nábojově citlivý předzesilovač • vstupní impedance:

  24. ~5000 fotonů emitovaných BaF2 scintilátorem(100 eV/foton) Poissonovo rozdělení ~100 fotonů na fotokatodě (rychlá komponenta) (integrální světelný výstup BaF2 20/2 % NaI) ~ 3108 elektronů na anodě (zisk PMT G = 107, kvantová účinnost katody h = 25%), 4 mA max. proud (délka pulsu 30 ns) 0.2 V (pro 50 Wvstupní impedanci) (70 keV) fluktuace signálu: dosažitelný elektronický šum: Šum: scintilační detektory 511 keVg-záření elektronický šum lze zanedbat

  25. ~173000párů elektron-díra(Ge x= 2.96 eV/e-díra pár) vnitřní rozlišenína energii E = 511 keV (fano faktor F = 0.1) fluktuace signálu: dosažitelný elektronický šum: Šum: polovodičové detektory 511 keVg-záření elektronický šum je dominantní

  26. Rtg. záření 30 – 150 kV • rentgenka • anoda Cu, Co, W, Mo • ~ 1% energie  rtg. záření

  27. Rtg. záření rotující anoda • rentgenka • anoda Cu, Co, W, Mo • ~ 1% energie  rtg. záření

  28. m 2 Photon energy [keV] x 10 Spektrum rtg. záření • rentgenka

  29. n 2 Spektrum rtg. záření • rentgenka m 2

  30. n 2 Spektrum rtg. záření Mo anoda, Zr b filter • rentgenka • rentgenka m 2

  31. m/r – hmotnostní absorpční koeficient Absorpce rtg. záření • absorpce • m – lineární absorpční koeficient

  32. látka složená z více typů atomů: • wi – hmotnostní koncentrace Absorpce rtg. záření • m/r – hmotnostní absorpční koeficient Ni - hmotnostní absorpční koeficient

  33. Absorpce rtg. záření Pb - hmotnostní absorpční koeficient

  34. Rtg. záření • rentgenografie

  35. Rtg. záření • rentgenografie

  36. CT (X-ray computed tomography)

  37. CT (X-ray computed tomography) • tenké řezy 5 mm

  38. CT – radiokontrastní látky • sloučeniny jódu ZI = 53 • neškodný pro lidské tělo • kontrastní zobrazení cév, žil, tepen

  39. CT – radiokontrastní látky • BaSO4ZBa = 56 • ve vodě nerozpustný bílý prášek • kontrastní zobrazení trávícího systému

  40. CT – průmyslové využití • kónický svazek rtg. záření • rotující vzorek • nedestruktivní test

  41. EBT – electron beam tomography • rtg. záření generuje na prstenci okolo pacienta svazek elektronů vychylovaný magnetickým polem • stacionární • vyšší rychlost skenu • zobrazení srdce

  42. Zpětně odražené rtg. záření • detekce rtg. záření deflektovaného Comptonovým rozptylem • bezpečnostní skenery

  43. XRF – X-ray fluorescence • charakteristické rtg. záření indukované rtg. nebo gama zářením • chemická analýza

More Related