pdf soubor

Dvourozměrné měření úhlových korelací (2D ACAR)
Technical University Delft
Dvourozměrné měření úhlových korelací (2D ACAR)
Technical University Delft
Dvourozměrné měření úhlových korelací (2D ACAR)
• mapování k-prostoru
Ni2MnGa
[100]
[110]
Dvourozměrné měření úhlových korelací (2D ACAR)
• rekonstrukce Fermiho plochy
experiment
výpočet
Ni2MnGa
Měření doby života pozitronů
fast-fast spektrometr
• fast obvod - čas
fast-slow spektrometr
• fast obvod - čas
• slow obvod - energie
Měření doby života pozitronů – analogový spektrometr
22Na
Anode out
Hamatsu
H3378
Det 1
Fast amplifier
HP MSA-0204
Pb
shielding
source-sample sandwich
Hamatsu
H3378
Det 2
STOP
Fast amplifier
HP MSA-0204
Inverting
transformer
ORTEC IT 100
Inverting
t
transformer
f
ORTEC IT 100
CFDD
ORTEC 583
TAC/SCA
ORTEC 567
START
CFDD
ORTEC 583
Timing
out
Timing out
Delay
Anode out
ADC
Canberra 8077
To PC
Měření doby života pozitronů – analogový spektrometr
511 keV
START detector
STOP detector
511 kkeV
V
CFD
1274 kkeV
V
constant-fraction discrimination
inversion+attenuation
crossover
sum
delay
amplitude selection
lower level
upper level
CFD
Měření doby života pozitronů – analogový
spektrometr
511 keV
STOP detector
START detector
1274 keV
511 keV
CFD
CFD
START
delay
STOP
STOP
TAC
ADC
START
PC
Měření doby života pozitronů – analogový spektrometr
d t t
detectors
 fast-fast PL spectrometer
 timing resolution 160 ps (FWHM 22Na)
 coincidence count rate 100 s-1
 107 counts in spectrum
F. Bečvář et al., Nucl. Instr. Meth. A 443, 557 ((2000))
source-sample sandwich
Měření doby života pozitronů – digitální spektrometr
Měření doby života pozitronů – digitální spektrometr
Měření doby života pozitronů – digitální spektrometr
• 8-bit, vzorkovací frekvence: 4 GHz (vzdálenost mezi digitalizovanými body: 250 ps)
• šířka pásma: 1 GHz
• 1 kanál
vstup
detektor 2
vstup
detektor 1
• digitální spektrometr dob života pozitronů
přenos dat
do PC
AS BUS
• 2 x DC211 se společnou časovou základnou
• rychlost přenosu dat do PC: 500 MB/s
externí
trigger
Měření doby života pozitronů – digitální spektrometr
• waveforms – digitalizované detektorové pulsy (300 bodů, 75 ns)
• normalizované waveformy
detektor 1
300 waveforms
detektor 2
300 waveforms
Měření doby života pozitronů – digitální spektrometr
• energetické spektrum – 22Na (1 MBq)
511 keV
3 0x106
3.0x10
co
ounts
detektor 1
2.5x106
FWHM 130 keV (25 %)
2.0x106
detektor 2
FWHM 120 keV (24 %)
1.5x106
1.0x106
500.0x103
0.0
1274 keV
200
400
600
800
1000
1200
E (keV)
1400
1600
1800
2000
Měření doby života pozitronů – integrální metoda constantní frakce (iCF)
• normované integrované pulsy
detektor 1
START signal
2500 waveformů
Měření doby života pozitronů – integrální metoda constantní frakce (iCF)
• normované integrované pulsy
• iCF frakce: 7 %
detektor 1
START signál
iCF bod
• tCF určeno parabolickou
interpolací
2500 waveformů
Měření doby života pozitronů – integrální metoda constantní frakce (iCF)
• normované integrované
g
pulsy
p y
• iCF frakce: 7 %
detektor 1
START signál
• tCF určeno parabolickou
interpolací
FWHM < 5 ps
iCF bod
2500 waveformů
Měření doby života pozitronů – integrální metoda constantní frakce (iCF)
• digitální
g
filtry
y
detektor 1
START signál
filtry
iCF bod
2500 waveformů
Měření doby života pozitronů – digitální spektrometr
• referenční vzorek vyžíhané -Fe (99.999%)
• zářič 22Na ((1.2 MBq)
q)
• celková statistika: 8  106
10 6
counts
10 5
10 4
10 3
10 2
10 1
0
500
1000
1500
2000
channel
2500
3000
3500
4000
Měření doby života pozitronů – digitální spektrometr
• referenční vzorek vyžíhané -Fe (99.999%)
re
esudials ()
• zářič 22Na ((1.2 MBq)
q)
4
2
0
• celková statistika: 8  106
-2
-4
10 6
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
fit
counts
10 5
10 4
10 3
2/ = 1.00  0.02
10 2
10 1
0
500
1000
1500
2000
channel
2500
3000
3500
4000
Měření doby života pozitronů – digitální spektrometr
• referenční vzorek vyžíhané -Fe (99.999%)
re
esudials ()
• zářič 22Na ((1.2 MBq)
q)
4
2
0
• celková statistika: 8  106
-2
-4
10 6
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
fit
counts
10 5
-Fe
10 4
10 3
2/ = 1.00  0.02
10 2
10 1
0
500
1000
1500
2000
channel
2500
3000
3500
4000
• -Fe:  = (107.0  0.3) ps
Měření doby života pozitronů – digitální spektrometr
• referenční vzorek vyžíhané -Fe (99.999%)
re
esudials ()
• zářič 22Na ((1.2 MBq)
q)
4
2
0
• celková statistika: 8  106
-2
-4
10 6
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
fit
counts
10 5
• časové
č
é rozlišení
liš í 145 ps (FWHM)
-Fe
příspěvek
od
d zdroje
d j
10 4
10 3
2/ = 1.00  0.02
10 2
10 1
0
500
1000
1500
2000
channel
2500
• -Fe:  = (107.0  0.3) ps
3000
3500
4000
Měření doby života pozitronů – digitální spektrometr
• zdvojnásobení počtu koincidencí
3.0x10 6
counts
START-STOP mód:
detektor 1: START
detektor 2: STOP
detektor 1
2.5x10
2
5x10 6
2.0x10 6
1.5x10 6
STOP-START
1.0x10 6
500.0x10
3
0.0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
3.0x10 6
START-STOP detektor 2
coun
nts
2.5x10 6
2.0x10 6
1.5x10 6
1.0x10 6
500.0x10
0.0
3
200
400
600
800
1000
1200
E (keV)
1400
1600
1800
2000
STOP-START mód:
detektor 1: STOP
detektor 2: START
Měření doby života pozitronů – digitální spektrometr
10 5
• časové rozlišení
analogový spektrometr
digitální spektrometr
• digitální
g
145 ps
p
counts
10 4
• analogový 160 ps
10 3
10 2
10 1
600
800
1000
channel