Spektrum gamma zareni, da se zjistit jinek nez fotonasobicem?

[Pavel Hudeček]

U nás používáme zobrazovací detektory, které mají diodu v každém pixelu. 
Měří se délka pulzu (time over threshold), která je úměrná uvolněnému 
náboji, alias počtu elektronů. Pak se to přepočítá na keV s pomocí 4 
konstant, z nichž myslím min 2 jsou individuální pro každý pixel.

Jiná věc je, co pak s výsledkem. Když je detekční čip třeba Si 0,3 mm a 
přiletí foton 1 mega, tak nastane comptonův rozptyl, pixel naměří třeba 
100k a 900k poletí dál, mírně jiným směrem.
Když se to pošle do 5mm CdTe, tak neprojde, ale zas vytvoří víc r;zných 
eventů a všechny dohromady maj skoro celý mega.

Takže když se vezme Ra, hlavní zářič uranové rudy, tak ten by měl mít 7 
píků od 35k do 600k. Jenže realita je obrázek, kde mezi puntíkama od 
zásahů po čipu blouděj sekundární elekrony, co při tom vznikly, nebo co 
vznikly kousek jinde a přiletěly. A i ty primární puntíky mívají víc než 
1 pixel.

Proto jsou na energii oblíbené scintilátory. Několikacentimetrovou 
kostkou CdWO4 jen tak něco neprojde, takže lze spoléhat, že se tam 
deponovala prakticky veškerá energie, teda aspoň z fotonu. Když přiletí 
třeba kosmickej mion, proletí, případně zas uvolní nějaký elektrony, 
deponuje pár mega a zbytek nechá dál po cestě, která končí stovky m pod 
zemí.

Jiná věc je, jak si doma nakalibrovat ten přepočet ToT->E. Co říkal 
kolega jaderný fyzik, tak i scintilátory mají tu kalibrační křivku u 
vyšších energií divočejší, m.j. kvůli quenchingu.

My tu hodně na kalibraci používáme rentgenovou fluorescenci na malé 
energie a různé zářiče na větší. Ale stovky keV a výš standardně 
nekalibrujeme. Dovedu si představit, že by to taky šlo, ale chce to pár 
zářičů s jedním výrazně majoritním píkem v oblasti zájmu, 137Cs a podobně.

Pak když je nakalibrováno, lze validovat něčím co má píků hodně, třeba 
to radium, nebo 152Eu.

PH

Dne 22.03.2024 v 13:28 Libor Konečný napsal(a):
> Dobry den vsem
>
> Po delsi dobe jsem vytahl svou bastl desku  s PIN diodou a nyni po 
> pridani scintilatoru CSI(Tl)  testuji uranovou rudu a thoriovou 
> puncosku. A snazim ze ziskat soubor energii (spektrum).
>
> Uz z nekolik zdroju jsem ziskal informaci, ze je mozne takto zjistit 
> spektrum.
>
> Na webu jsou gamma spektraky  delane pres fotonasobic, tam je to vsak 
> zcela jednoduche.
>
> Mel ale zajima zda je mozne ziskat podobne vysledky pri pouziti PIN 
> diody a scintilatoru, kdy matematicky zjistim souhr energii tak, ze 
> pocitam dobu trvani detekovaneho pulsu a jeho aplitudy.
>
> Diky za pripadne informace.