Design and optimization of proportional gas flow counters for Mössbauer spectroscopy

Mgr. Lukáš KOUŘIL

Doctoral thesis

Abstract:

This dissertation thesis presents a new prototype of a toroidal proportional gas flow counter. This detector has been developed to be used in the Mössbauer spectroscopy for characterizing the surfaces of the iron bearing samples. The presented proportional counter allows to register both conversion X-rays (6.4 keV) and the backscattered gamma rays (14.4 keV) in the almost 2 geometry with the sufficient efficiency. This thesis demonstrates the structure description of the detector, its basic features for different counting gases (pure argon, its mixtures with different methane concentrations, and pure krypton) and also the optimization process of its use in the backscattering Mössbauer spectroscopy. Despite that the detector could be used in the transmission Mössbauer spectroscopy as well, this thesis also describes more optimized choice for the transmission geometry - cylindrical proportional gas flow counter.

Abstract:

Tato dizertační práce představuje nový prototyp průtokového toroidního proporcionálního plynového detektoru. Tento detektor byl vyvinut pro účely charakterizace povrchů železo obsahujících vzorků pomocí Mössbauerovy spektroskopie. Představovaný proporcionální detektor umožňuje registraci jak konverzního RTG záření (6,4 keV) tak i zpětně odraženého gama záření (14,4 keV) v téměř 2 geometrii s dostatečnou účinností. Tato práce demonstruje popis konstrukce detektoru, jeho základní parametry pro různé čítací plyny (čistý argon, jeho směsi s metanem v různých koncentracích a čistý krypton) a proces optimalizace pro použití v Mössbauerově spektroskopii zpětného rozptylu. Přestože tento detektor by mohl být stejně tak použit v transmisní Mössbauerově spektroskopii, tato práce také popisuje průtokový válcový proporcionální plynový detektor, který je výhodnější volbou pro tento typ transmisní geometrie

Keywords

proporcionální plynový čítač, plynový detektor, detektor měkkého RTG záření, detektor nízkoenergetického gama záření, Mössbauerova spektroskopie

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 8. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: doc. RNDr. Jiří Pechoušek, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Doctoral programme / odbor:
Physics / Applied Physics