Termalizace pozitronu doba termalizace: rychlost ztráty energie při pronikání do materiálu (stopping power):

Slides:



Advertisements
Podobné prezentace
Veličiny a jednotky v radiobiologii
Advertisements

Interakce ionizujícího záření s látkou
Interakce neutronů s hmotou
COMPTONŮV JEV aneb O důkazu Einsteinovy teorie fotoelektrického jevu
Hloubka průniku pozitronů
Polovodičové počítače
3.2 Vibrace jader v krystalové mříži.
Vybrané kapitoly z obecné a teoretické fyziky
ELEKTRONOVÁ PARAMAGNETICKÁ (SPINOVÁ) REZONANCE
RF 5.4. Účinné průřezy tepelných neutronů - Při interakci neutronu s nehybným jádrem může dojít pouze ke snížení energie neutronu. Díky tepelnému pohybu.
4.4 Elektronová struktura
Detektorové systémy 1) Anticomptonovské spektrometry 2) Párové spektrometry 3) Krystalové koule, stěny, komplexní soustavy polovodičových a scintilačních.
Konstanty Gravitační konstanta Avogadrova konstanta
Elektromagnetické vlnění
Fotoelektrický jev Jeden z mechanizmů přeměny primárního záření (elektromagnetické) na sekundární (elektronové = beta) Dopadající foton způsobí ionizaci.
KEE/SOES 6. přednáška Fotoelektrický jev
Pohyb relativistické částice
Jaderné reakce 1) Úvod 2) Výtěžek jaderných reakcí 3) Zákony zachování 4) Mechanismy a modely jaderných reakcí 5) Pružný rozptyl 6) Princip detailní rovnováhy.
Spektrum záření gama, jeho získávání a analýza
Interakce záření gama s hmotou
Pick-off anihilace doba života o-Ps ve volném objemu o poloměru R  R = Å Tao – Eldrupův model.
Homogenní elektrostatické pole
Uplatnění spektroskopie elektronů
Spektrometrie vysokoenergetického záření gama Vhodné využít anorganické scintilátory: BGO, BaF 2, PbWO 4 Elektromagnetická sprška E γ >> 1 MeV fotoefekt.
Ab-inito teoretické výpočty pozitronových parametrů
Pozitronium schéma kanálů pro anihilaci pozitronu v pevné látce W. Brandt 1983.
Ideální pružná a nepružná srážka
Detektory a spektrometry neutronů 1) Komplikované reakce → silná závislost účinnosti na energii 2) Malá účinnost → nutnost velkých objemů 3) Ztrácí jen.
Interakce lehkých nabitých částic s hmotou Ionizační ztráty – elektron ztrácí energii tím jak ionizuje a excituje atomy Rozptyl – rozptyl v Coulombovském.
Energie Kinetická energie: zákon zachování energie
Pojem účinného průřezu
: - prověření zachování C parity v elektromagnetických interakcích - prověření hypotézy, že anifermiony mají opačnou paritu než fermiony energetické hladiny.
Charakteristiky Dolet R
Homogenní elektrostatické pole Jakou silou působí elektrické pole o napětí U = 100 V na elektron, je-li vzdálenost elektrod 1 cm? Jaké mu uděluje zrychlení?
Anihilace pozitronů v polovodičích záchyt pozitronů ve vakancích mechanismy uvolnění vazebné energie: 1. tvorba páru elektron-díra 2. ionizace vakance3.
Polovodičová spektroskopie
Anihilace pozitronů v polovodičích záchytový model pro V -
HPT deformovaná Cu, p = 6 GPa, N = 15 střed ( r = 0 )okraj ( r = 3.5 mm ) Záchyt pozitronů v dislokacích t r.
Zdeněk Švancara Martin Pavlů Petr Marek Školitel: Bc. Miroslav Krůs
Relativistický pohyb tělesa
Implantační profil monoenergetrických pozitronů monoenergetické pozitrony o energii E 2 keV 3 keV 4 keV 5 keV 7 keV 10 keV depth (nm) P(z)
Fyzikální metody a technika v biomedicíně
Detektory neutrin Obecné charakteristiky: 1) Velmi malé průřezy interakcí → velmi velké objemy detektorů 2) Velmi efektivní stínění → podzemní detektory,
Měření doby úhlových korelací (ACAR) long slit geometrie zdroj e + + vzorek Pb stínění scintilační detektor scintilační detektor Pb stínění detektor 
Vybrané kapitoly z fyziky Radiologická fyzika
Detektory nabitých částic a jader
Kvantová fyzika: Vlny a částice Atomy Pevné látky Jaderná fyzika.
5.4. Účinné průřezy tepelných neutronů
Jaderná fyzika Hlavní vlastnosti hmoty jsou dány chováním elektronů. Různé prvky existují v důsledku jader mít různé, celočíselné násobky elementárního.
Pozitron – teoretická předpověď
Homogenní elektrostatické pole Jakou silou působí elektrické pole o napětí U = 100 V na elektron, je-li vzdálenost elektrod 1 cm? Jaké mu uděluje zrychlení?
Anihilace pozitronů v pevných látkách
Scintilační detektory lineární odezva na energii rychlá časová odezva diskriminace podle tvaru pulsů.
Radiologická fyzika Rentgenové a γ záření 22. října 2012.
Polovodičové detektory
Koincidenční měření Dopplerovského rozšíření (CDB)
Cu: fcc lifetime  B = 114 ps (001) plane Záchyt pozitronu.
Neutronové účinné průřezy
Spektrometrie záření gama Autoři: K. Procházková, J. Grepl, J. Michelfeit, P. Svačina.
ZF2/5 Polovodičové optické prvky
Spektrometrie záření gama
Fotonásobič vstupní okno zesílení typicky:
Aplikace rentgenfluorescenční analýzy při studiu památek Z.Ferda, T.Kulatá, L.Bandas Rentgenfluorescenční analýza je fyzikální metoda, pomocí které snadno,
Souvislost Lorentzovy transformace a otáčení
Fyzika kondenzovaného stavu
Radiologická fyzika Rentgenové a γ záření 4. listopadu 2013.
Radioaktivní záření, detekce a jeho vlastnosti
Veličiny a jednotky v radiobiologii
Nafion Nafion – polymer na bázi teflonu (PTFE) obsahující sulfonovou funkční skupinu -SO3H.
Kvantová fyzika.
Transkript prezentace:

Termalizace pozitronu doba termalizace: rychlost ztráty energie při pronikání do materiálu (stopping power):

Termalizace pozitronu snížení kinetické energie pozitronu 100 keV  kT = 0.03 eV E > 100 eV: nepružné srážky a elektrony elastický rozptyl na jádrech atomů 0.1 eV < E < 100 eV: excitace elektronů E < 0.1 eV: rozptyl na fononech

 – hustota E max = maximální kinetická energie e + pro E m ~ 100 eV Termalizace pozitronu E > 100 eV: nepružné srážky a elektrony elastický rozptyl na jádrech atomů

Termalizace pozitronu 0.1 eV < E < 100 eV: excitace elektronů E F = Fermiho energie pro E c << E m kovy – excitace vodivostních e -

Termalizace pozitronu E < 0.1 eV: rozptyl na fononech  = hustota W = deformační potenciál b = 2/5 – 2/3

Termalizace pozitronu

E < 0.1 eV: rozptyl na fononech celková doba termalizace př. Cu: t S = 0.93 ps, t R = 2.86 ps, t Ph = 8.92 ps, t = ps

Termalizace pozitronu př. Cu: t S = 0.93 ps, t R = 2.86 ps, t Ph = 8.92 ps, t = ps

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

Anihilace pozitronů účinný průřez pro 2  anihilaci pozitronu (Dirac 1930) pro v << c Pravděpodobnost anihilace n e – elektronová hustota klasický poloměr elektronu kinetická energie pozitronu

Anihilace pozitronů – pozorovatelné zákon zachování hybnosti Dopplerův posun energie Dopplerův posun  E odchylka od antikolinearity  odchylka od antikolinearity

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

doba života pozitronů LT ( , E s, E) Anihilace pozitronů – pozorovatelné úhlové korelace ACAR ( ,  ) Dopplerovské rozšíření DB (  E,  ) scintilační detektory polovodičové detektory scintilační detektory (scintilátor + fotonásobič) - výborné časové rozlišení - horší energetické rozlišení polovodičové detektory (HPGe) - vynikající energetické rozlišení - špatné časové rozlišení