zauzima vaţnu ulogu u fundamentalnim istraţivanjima, naročito na polju nuklearne fizike i
fizike elementarnih čestica. Potrebe savremene fizike dovele su do stvaranja velikog broja
različitih tipova detektora, specijalno konstruisanih da detektuju odreĎene vrste čestica u
odreĎenom energetskom intervalu. Poluprovodnički detektori izdvajaju se kao detektori sa
posebnim osobinama koji odgovaraju najširoj primeni. HPGe detektori, opisani u ovom
radu, posebno su značajni zbog mogućnosti primene u niskoenergetskom regionu.

OdreĎivanje emisije gama fotona iz nekog izvora u jedinici vremena u funkciji

energije  moţe  da  pruţi  niz  korisnih  informacija  o  ispitivanom  uzorku.  MeĎutim,  da  bi
kvalitetna  interpretacija  dobijenih  spektara  bila  moguća,  neophodno  je  najpre  izvršiti
kalibraciju  efikasnosti  detektora.Ovo  se  postiţe  snimanjem  i  analiziranjem  spektara
poznatih  izvora.  Stoga  ovaj  rad  ima  za  cilj  da  pokaţe  osnovne  principe  kalibracije
efikasnosti detektora.

Prvi deo ovog rada predstavlja pregled osnovnih teorijskih principa interakcije

gama fotona sa materijom. Nakon toga dat je pregled osnovnih karakteristika
detektora.Posebno je opisan princip rada poluprovodničkih detektora.

Eksperimentalni deo rada sadrţi detaljan opis dva HPGe detektora, proizvoĎača

Ortec i Canberra, na kojima je vršeno merenje, zatim, opis korišćenog tačkastog izvora
zračenja i rezultate merenja. Na kraju, izvršeno je poreĎenje i dskusija dobijenih rezultata.

Interakcija zračenja sa materijom

2 INTERAKCIJA ZRAČENJA SA MATERIJOM

Da bi bila detektovana, čestica mora ostaviti neki trag o svom prisustvu u medijumu

kroz koji prolazi.Stoga, ona mora izgubiti neku energiju. U idealnom slučaju, detektori bi
trebali da nam pomognu da uočavamo čestice, bez da na njih utiču na bilo koji način. Ali to
nije uvek moguće. Nezavisno od veličine i oblika detektora čestica, njihov rad je uglavnom
baziran na elektromagnetnim interakcijama čestica sa materijom. Naelektrisane čestice, na
primer,  mogu  da  jonizuju  atome  i  time  oslobaĎaju  elektrone  koji  ubrzavanjem  mogu  da
proizvedu  male,  merljive  struje.  Većina  elektroneutralnih  čestica  mogu  da  interaguju  sa
materijom  i  predaju  deo  ili  celokupnu  svoju  energiju  atomima  sredine  kroz  koju  prolaze.
Čestice  kao  što  su  neutroni,  koji  nemaju  elektromagnetne  interakcije,  imaju  veoma  malu
verovatnoću  da  interaguju  sa  materijom  i  stoga  ih  je  vrlo  teško  detektovati.  Uopšteno
govoreći, mehanizam kojim čestice gube energiju na svom putu kroz neku sredinu zavisi
od vrste čestica i njihovih osobina.

Postoji nekoliko procesa koji se mogu odigrati pri prolasku naelektrisane čestice

kroz neku sredinu. To su:



Neelastični sudari sa atomskim elektronima materijala



Elastično rasejanje na jezgrima



Emisija Čerenkovljevog zračenja



Nuklearne reakcije i



Zakočno zračenje.

Treba istaći da prva dva procesa imaju znatno veću verovatnoću odigravanja u

odnosu na ostale.

Ako se zračenje sastoji od nenaelektrisanih čestica moramo posmatrati dva

odvojena slučaja. Ako su čestice:



fotoni



neutroni.

Ponašanje fotona pri prolasku kroz materiju značajno se razlikuje od ponašanja

naelektrisanih čestica. Procesi koji se odvijaju pri prolasku elektromagnetnog zračenja kroz
supstanciju su:



Fotoelektrični efekat



Komptonovo rasejanje (uključujući Tomsonovo i Rejlijevo rasejanje)



Kreacija parova i



Reakcije nuklearne disocijacije, koje su izuzetno retke i nisu od značaja za
dalje razmatranje.

Pri prolasku kroz materiju, neutroni najčešće interaguju jakom interakcijom sa

jezgrima atoma materije. Verovatnoća za interakciju je mala, jer neutroni moraju prići
jezgru na dovoljno malo rastojanje. MeĎutim, kada se stvore uslovi za interakciju moţe
doći do velikog broja nuklearnih reakcija, što zavisi od energije neutrona.