Křemíkovým okem do nitra hmoty, radioaktivita BaBar SLAC Zbyněk Drásal 1
Historie diodového jevu v polovodičích Objev tzv. Halbleiteru (polovodiče) bodový kontakt kovu a krystalu (PbS) usměrňuje proud hrotová dioda (1874) Karl-Ferdinand Braun (24) Německo 2
Historie diodového jevu v polovodičích Objev tzv. Halbleiteru (polovodiče) bodový kontakt kovu a krystalu (PbS) usměrňuje proud hrotová dioda (1874) Objev detekce radiových vln pomocí kov-polovodičového přechodu, kohereru Karl-Ferdinand Braun (24) Německo Použití tzv. galenitového detektoru (1894-98) Jagadis Chandra Bose Indie 3
Historie diodového jevu v polovodičích Objev prvního křemíkového usměrňovače Studium až 30 000 kombinací materiálů za účelem vývoje kov-polovodičových diod U.S. Patent 836,531 (1906) Greenleaf W. Pickard USA 4
Historie diodového jevu v polovodičích Objev prvního křemíkového usměrňovače Studium až 30 000 kombinací materiálů za účelem vývoje kov-polovodičových diod U.S. Patent 836,531 (1906) Greenleaf W. Pickard USA???? Útlum z důvodu rozmachu elektronek návrat k polovodičům za 2. svět. války (vývoj radarů) Objev p-n přechodu v naprasklé křemíkové (99%) destičce s dvojí koncentrací nečistot citlivost na světlo (princip solárního panelu) (1940) Russel Ohl (Bellovy laboratoře) USA 5
Co vlastně Russel Ohl objevil? Oblast bez nosičů náboje volné e+ vázané ionty - vázané ionty Dopovaný krystal křemíku volné h+ 6
Co vlastně Russel Ohl objevil? Elektroda Proud ~ 0.58V DC Oblast bez nosičů náboje volné e+ vázané ionty - vázané ionty volné h+ Elektroda Princip detekce radiace a částic v mikrosvětě pomocí křemíkových detektorů 7
Tabulka jader údolí stability Podobně jako prvky jsou uspořádány do periodické tabulky, existuje tabulka jader... 8
Rozpady jader - radioaktivita Většina jader je nestabilních a rozpadá se Jádra s dlouhým poločasem rozpadu U, Th přirozené radioaktivní pozadí... Základní typy rozpadů: α rozpad: emise jádra He (α) př. 8Be 4He + 4He 9
Rozpady jader - radioaktivita Většina jader je nestabilních a rozpadá se Jádra s dlouhým poločasem rozpadu U, Th přirozené radioaktivní pozadí... Základní typy rozpadů: α rozpad: emise jádra He (α) př. 8Be 4He + 4He β rozpad: emise elektronu (e-) emise pozitronu (e+) př. 3H 3He + e- + ν 10
Rozpady jader - radioaktivita Většina jader je nestabilních a rozpadá se Jádra s dlouhým poločasem rozpadu U, Th přirozené radioaktivní pozadí... Základní typy rozpadů: α rozpad: emise jádra He (α) př. 8Be 4He + 4He β rozpad: emise elektronu (e-) emise pozitronu (e+) př. 3H 3He + e- + ν γ rozpad: přeskupení n, p v jádře (elektronů v obale) emise EM záření (γ) 11
Jak detekujeme ve světě elementárních částic? Detektor ATLAS 256x256 = 65 536 pixelů 1 pixel: 55 um x 55 um 14 mm Tloušťka 300 um Medipix 12
Jak to vypadá v praxi? Detektor Medipix MX10 Co měříme? Polohu průletu pozičně senzitivní detektor Energii částice spektrometr Počet částic čítač Detektor záření? Rad. zdroj 13
Radioaktivita wolframové (Th) svářecí elektrody Wolframová elektroda s příměsí thoria (přirozený zdroj radioaktivity) WT-40 WT-20 Co vidíme... Otázka zní: Jaký zdroj radioaktivity vidíme? Jak odlišíme α, β, γ? 14
Zdroj α záření a jeho vlastnosti? Co vidíme... Otázka zní: Jaké vlastnosti má α záření? Je pro člověka nebezpečné? Alfa rozpad americia: 15
Ukažme si možnou aplikaci - γ defektoskopie Použijeme zdroj γ záření k nedestruktivní analýze vzorku Otázka zní, co je skryto ve vzorku? + 16
γ defektoskopie - výsledek Maska versus obraz Otázky: Proč nevidíme ostrý obraz? Jak tuto metodu vylepšit, abychom viděli 3D obraz? 17
Děkujeme za Vaši pozornost Základní výzkum po moravsku aneb citát Vladimíra Renčína... 18