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

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

Fotonásobič – vstupní okno

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

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

Fotonásobič – fokusační elektronová optika fokusační elektrononová optika účinnost sběru > 80% doba letu k dynodě musí být stejná (nezávislá na místě emise)

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

Fotonásobič – dělič napětí kladné napětí záporné napětí

Fotonásobič – dělič napětí záporné napětí – pulsní mód

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

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

Polovodičové detektory vodivostní pás záchytové nebo rekombinační centrum valenční pás

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

Polovodičové detektory p-n přechod díry elektrony p typ n typ - + - + - + depleted layer ~ 100 mm - HV + HV - - - - - + + + + - - - + + + - - - - - + + + + p contakt n kontakt

Ge(Li) Polovodičové detektory ZSi = 14 ZGe = 32 sfotoefekt ~ Z 5  60  větší pro Ge Li donor - HV + HV - - - - - + + + + - - - + + + - - - - - + + + + p contakt n kontakt

Ge(Li) Polovodičové detektory - HV + HV - - - - - + + + + - - - + + + - - - - - + + + + p contakt n kontakt

Ge(Li) Polovodičové detektory 137Cs 137Cs

HPGe polovodičové detektory n + kontakt krystal vysoce čistého Ge cimp < 1010 cm-3 = 2  10-7 ppm p + kontakt

HPGe polovodičové detektory

HPGe polovodičové detektory 137Cs

HPGe polovodičové 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) absolutní vnitřní účinnost

Nábojově citlivý předzesilovač zisk vstupní impedance: výstupní napětí

Nábojově citlivý předzesilovač zisk vstupní impedance: výstupní napětí

Šum: scintilační detektory Poissonovo rozdělení 511 keV g-záření ~ 5000 fotonů emitovaných BaF2 scintilátorem (100 eV/foton) ~ 100 fotonů na fotokatodě (rychlá komponenta) (integrální světelný výstup BaF2 20 / 2 % NaI) (70 keV) ~ 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 W vstupní impedanci) fluktuace signálu: elektronický šum lze zanedbat dosažitelný elektronický šum:

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

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

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

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

Spektrum rtg. záření rentgenka m  2 n  2

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

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

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

Absorpce rtg. záření Pb - hmotnostní absorpční koeficient

Rtg. záření rentgenografie

Rtg. záření rentgenografie

CT (X-ray computed tomography)

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

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

CT – radiokontrastní látky BaSO4 ZBa = 56 ve vodě nerozpustný bílý prášek kontrastní zobrazení trávícího systému

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

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

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

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