Compton hrana - Compton edge

v spektrofotometrie, Compton hrana je rys spektrografu, který je výsledkem Comptonův rozptyl v scintilátor nebo detektor. Když gama paprsek rozptýlí scintilátor, ale unikne, detektor detekuje pouze část jeho energie. Množství energie uložené v detektoru závisí na úhlu rozptylu fotonu, což vede ke spektru energií, z nichž každá odpovídá jinému úhlu rozptylu. Nejvyšší energie, kterou lze uložit, což odpovídá úplnému zpětnému rozptylu, se nazývá Comptonova hrana.

Pozadí

Gama spektrum radioaktivního zdroje Am-Be. Fotopeak za Comptonovou hranou odpovídá detekci dopadajících gama paprsků. Podstatně nižší počet v oblasti mezi Comptonovou hranou a fotopeakem odráží skutečnost, že detektor nemůže absorbovat žádné gama paprsky této energie.

V Comptonův rozptyl proces, srážející se foton se srazí s elektronem v materiálu. Množství vyměněné energie se mění s úhlem a je dáno vzorcem:

{displaystyle {frac {1} {E ^ {prime}}} - {frac {1} {E}} = {frac {1} {m_ {ext {e}} c ^ {2}}} vlevo (1 protože heta ight)}

nebo

{displaystyle E ^ {prime} = {frac {E} {1+ {frac {E} {m_ {ext {e}} c ^ {2}}} (1-cos heta)}}}

^[1]

E je energie dopadajícího fotonu.
E' je energie odcházejícího fotonu, který uniká z materiálu.
${displaystyle m_ {ext {e}}}$ je hmotnost elektronu.
C je rychlost světla.
${displaystyle heta}$ je úhel vychýlení fotonu.

Množství energie přenesené do materiálu se mění s úhlem vychýlení. Tak jako ${displaystyle heta}$ blíží se nule, nepřenáší se žádná energie. Maximální množství energie se přenáší, když ${displaystyle heta}$ se blíží 180 stupňům.

{displaystyle E_ {T} = E-E ^ {prime}}

{displaystyle E_ {ext {Compton}} = E_ {T} ({ext {max}}) = Eleft (1- {frac {1} {1+ {frac {2E} {m_ {ext {e}} c ^ {2}}}}} hned)}

Není možné, aby foton tímto procesem přenesl další energii, a proto při této energii dochází k ostrému omezení, které vede ke jménu Compton hrana.

Oblast mezi přenosem nulové energie a Comptonovou hranou je známá jako Comptonské kontinuum.

Reference

^ Knoll, Glenn F. Detekce a měření záření 2000. John Wiley & Sons, Inc.

Viz také

[1] Knoll, Glenn F. Detekce a měření záření 2000. John Wiley & Sons, Inc.

[1]