haku: @keyword Doppler-levenemäspektroskopia / yhteensä: 2
viite: 2 / 2
« edellinen | seuraava »
| Tekijä: | Heikinheimo, Janne |
| Työn nimi: | Positroniannihilaation Doppler-levenemämittauksiin suunnitellun laitteiston digitalisointi |
| Digital approach to positron annihilation Doppler broadening spectroscopy | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2012 |
| Sivut: | 61 Kieli: fin |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Teknillisen fysiikan laitos |
| Oppiaine: | Fysiikka (Tfy-3) |
| Valvoja: | Puska, Martti |
| Ohjaaja: | Tuomisto, Filip ; Korhonen, Esa |
| Digitoitu julkaisu: | https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/99999 |
| OEVS: | Digitoitu arkistokappale on julkaistu Aaltodocissa
|
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 92 | Arkisto |
| Avainsanat: | Doppler-broadening spectroscopy positron annihilation digitization annealing high-purity germanium detector Doppler-levenemäspektroskopia positroniannihilaatio digitalisointi toivutus germaniumpuolijohdeilmaisin |
| Tiivistelmä (fin): | Positroniannihilaation Doppler-levelemäspektrin mittaamiseen tarvitaan hyvä energiaresoluutio ja alhainen tausta suhteessa mitattavaan energiapiikkiin. Analogisia mittausmenetelmiä on käytetty jo pitkään positroniannihilaation Doppler-levenemämittalaitteistoissa, mutta nykyiset digitaaliset mittalaitteistot haastavat suorituskyvyllään, käyttömukavuudellaan ja alhaisemmalla hinnallaan perinteiset analogiset mittalaitteistot. Tässä työssä testattiin reaaliaikaisella pulssinkäsittelyllä varustetun digitoijan soveltuvuutta positroniannihilaation Doppler-levenemämittauksiin. Testeissä tutkittiin digitoinnin vaikutusta energiapiikin muotoon ja resoluutioon. Vaimentamalla germaniumilmaisimelta tulevia esivahvistinpulsseja määritettiin 100 MS/s:n taajuudella pienin vaadittava digitointitarkkuus tulevalle esivahvistinpulssille. Tulokseksi saatiin, että kun digitointitarkkuus on suurempi kuin 10,8 efektiivistä bittiä, saadaan digitaalisella mittausmenetelmällä yhtä hyvä tai parempi resoluutio kuin analogisella laitteistolla. Tässä työssä perehdyttiin myös positroniannihilaation Doppler-levenemämittauksissa tarvittavien ultrapuhtaiden germaniumilmaisinten toimintaan. Germaniumkiteen toivutus dokumentoitiin tarkasti ja huomattiin, että operaatiolla saadaan parannettua ja stabiloitua ilmaisimen resoluutiota. Germaniumilmaisimen esivahvistimen toimintaa mallinnettiin sitä vastaavalla simulaatiopiirillä ja testattiin esivahvistimen suorituskykyä korkeilla taajuuksilla. Kiinteän aineen vakanssityyppisten hilavirheiden määrittämiseen tarvittavat menetelmät käytiin läpi elektronisäteilytetyn galliumnitridin tapauksessa. Positroniannihilaation Doppler-levenemämittauksia käytettiin elektronisäteilytyksen vaikutuksen tutkimiseen galliumvakanssien synnyssä galliumnitridihilassa. |
| Tiivistelmä (eng): | Good resolution and high peak-to-background ratio is required in order to obtain Doppler broadening spectrum of positron annihilation radiation. For long this has been done with high-purity germanium detectors and analog pulse shaping methods. However, modern fast digitizers have been developed for nuclear spectroscopy measurements and also a few digital setups have been reported to work in positron Doppler broadening applications. Low price, easy maintenance and better performance favor digital setup compared to the analog. The performance of real-time digital signal processing was tested for positron Doppler broadening measurements. The shape and resolution of the energy peak was optimized in the digital setup. By attenuating the preamplifier pulses from high-purity germanium detector the minimum requirement for the digital pulse height was obtained at 100 MS/s frequency. With the pulse height of 10.8 effective bit one is able to get the same resolution as with the analog setup. In this work high-purity germanium detectors were also studied in detail. Annealing of the germanium detector can better and stabilize energy resolution in gamma spectroscopy measurements. Germanium detector preamplifier circuit was simulated with equivalent circuit at high-frequency region. Vacancy type lattice defects were analyzed for electron dosed gallium nitride. Positron annihilation Doppler broadening spectroscopy was used for studying gallium point defects in gallium nitride lattice. |
| ED: | 2012-06-06 |
INSSI tietueen numero: 44669
+ lisää koriin
« edellinen | seuraava »
INSSI