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 plochyNi2MnGa

experiment

výpočet

Měření doby života pozitronů

fast-fast spektrometr fast-slow spektrometr

• fast obvod - čas • fast obvod - čas

• slow obvod - energie

Měření doby života pozitronů – analogový spektrometr

Pbshielding

Timing out

STOP START

Timingout

Anode out

CFDDORTEC 583

Delay

InvertingtransformerORTEC IT 100

Fast amplifierHP MSA-0204

InvertingtransformerORTEC IT 100

Fast amplifierHP MSA-0204

CFDDORTEC 583

TAC/SCAORTEC 567

Anode out

ADCCanberra 8077

Hamatsu H3378

Hamatsu H3378

Det 1 Det 2

22Na source-sample sandwich

To PC

CFD CFD

511 keV

511 keV 1274 keV

START detectorSTOP detector

constant-fraction discrimination

inversion+attenuation

sum

amplitude selection

delay

crossover

lower level

upper level

Měření doby života pozitronů – analogový spektrometr

START STOP

511 keV

511 keV 1274 keV

START detectorSTOP detector

CFD CFD

PC

delay TACSTOP START

ADC

Měření doby života pozitronů – analogový spektrometr

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)

detectors

source-sample sandwich

Měření doby života pozitronů – analogový 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

• rychlost přenosu dat do PC: 500 MB/s

• digitální spektrometr dob života pozitronů

• 2 x DC211 se společnou časovou základnou

vstupdetektor 2

AS BUS

externí trigger

přenos dat do PC

vstupdetektor 1

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)

Měření doby života pozitronů – digitální spektrometr

E (keV)

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

cou

nts

0.0

500.0x103

1.0x106

1.5x106

2.0x106

2.5x106

3.0x106

detektor 1FWHM 130 keV (25 %)

511 keV

1274 keV

detektor 2FWHM 120 keV (24 %)

detektor 1 START signal

2500 waveformů

Měření doby života pozitronů – integrální metoda constantní frakce (iCF)

• normované integrované pulsy

iCF bod

detektor 1 START signál

• iCF frakce: 7 %

2500 waveformů

• tCF určeno parabolickou interpolací

Měření doby života pozitronů – integrální metoda constantní frakce (iCF)

• normované integrované pulsy

iCF bod

detektor 1 START signál

• iCF frakce: 7 %

2500 waveformů

• tCF určeno parabolickou interpolací

Měření doby života pozitronů – integrální metoda constantní frakce (iCF)

• normované integrované pulsy

FWHM < 5 ps

filtry

iCF bod

detektor 1 START signál

2500 waveformů

Měření doby života pozitronů – integrální metoda constantní frakce (iCF)

• digitální filtry

• referenční vzorek vyžíhané -Fe (99.999%)

• celková statistika: 8 106

channel

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000101

102

103

104

105

106

cou

nts

Měření doby života pozitronů – digitální spektrometr

• zářič 22Na (1.2 MBq)

channel

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000101

102

103

104

105

1060 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

-4

-2

0

2

4

cou

nts

resu

dia

ls ()

fit

2/ = 1.00 0.02

• referenční vzorek vyžíhané -Fe (99.999%)

• celková statistika: 8 106

Měření doby života pozitronů – digitální spektrometr

• zářič 22Na (1.2 MBq)

• -Fe: = (107.0 0.3) ps

channel

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000101

102

103

104

105

1060 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

-4

-2

0

2

4

cou

nts

resu

dia

ls ()

fit

-Fe

2/ = 1.00 0.02

• referenční vzorek vyžíhané -Fe (99.999%)

• celková statistika: 8 106

Měření doby života pozitronů – digitální spektrometr

• zářič 22Na (1.2 MBq)

• časové rozlišení 145 ps (FWHM)

channel

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000101

102

103

104

105

1060 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

-4

-2

0

2

4

fit

příspěvek od zdroje

-Fe

cou

nts

resu

dia

ls ()

2/ = 1.00 0.02

• -Fe: = (107.0 0.3) ps

• referenční vzorek vyžíhané -Fe (99.999%)

• celková statistika: 8 106

Měření doby života pozitronů – digitální spektrometr

• zářič 22Na (1.2 MBq)

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

cou

nts

0.0

500.0x10 3

1.0x10 6

1.5x10 6

2.0x10 6

2.5x10 6

3.0x10 6

E (keV)

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 20000.0

500.0x10 3

1.0x10 6

1.5x10 6

2.0x10 6

2.5x10 6

3.0x10 6

cou

nts

detektor 1

detektor 2

STOP-START mód:detektor 1: STOPdetektor 2: START

STOP-START

START-STOP mód:detektor 1: STARTdetektor 2: STOP

START-STOP

• zdvojnásobení počtu koincidencí

Měření doby života pozitronů – digitální spektrometr

channel600 800 1000

coun

ts

101

102

103

104

105

analogový spektrometrdigitální spektrometr

• časové rozlišení

Měření doby života pozitronů – digitální spektrometr

• digitální 145 ps

• analogový 160 ps