Demonstracijski uređaj za mjerenje polarizacijskih korelacija u pozitronskoj anihilaciji

diplomski rad

• Naslov (engleski): Demonstrational setup for measurement of polarization correlations in positron annihilation
• Autor: Pavla Šenjug
• Mentor: Mihael Makek (mentor)
• Član povjerenstva: Mihael Makek (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Tomislav Marketin (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Mihael Grbić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Ivica Smolić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Matko Milin (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Fizički odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2016-08-23, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Fizika

Sažetak

Cilj ovog rada bio je napraviti mjerni postav kojim se mogu mjeriti polarizacijske korelacije fotona nastalih u pozitronskoj anihilaciji. Princip mjerenja temelji se na činjenici da kod komptonskog raspršenja polarizirani fotoni imaju preferirani smjer raspršenja u odnosu na smjer početne polarizacije. Napravljen je mjerni postav koji se sastoji od četiri cilindrična scintilacijska detektora, dva BaF2 detektora i dva LSO detektora. BaF2 detektori korišteni su za raspršivanje fotona nastalih anihilacijom pozitrona iz radioaktivnog izvora 22Na, dok je detektiranje komptonski raspršenih fotona rađeno pomoću LSO detektora. Signali su obrađivani isključivo digitalno, korišten je digitalizator DRS4. Mjerenjem je opaženo da se fotoni za faktor ρ = (1:9 ± 0:2 ± 0:5) češće raspršuju u ravninama koje su međusobno okomite nego u istoj ravnini, što pokazuje postojanje korelacije njihovih polarizacija, te je konzistentno s teorijskim predviđanjima. To ujedno potvrđuje da se ovim jednostavnim mjernim postavom mogu mjeriti polarizacijske korelacije. Zračenje koje nastaje u pozitronskoj anihilaciji ima najpoznatiju praktičnu primjenu u medicini. Pozitronska emisijska tomografija (PET) se temelji upravo na principu detekcije gama zračenja koje se dobiva pozitronskom anihilacijom. Mjerenje polarizacijskih korelacija fotona dobivenih iz pozitronske anihilacije otvara mogućnost za podizanje kvalitete slika dobivenih PET uređajima.

Sažetak (engleski)

The aim of this study was to make a measurement setup that can measure polarization correlations of photons generated in positron annihilation. The measuring principle was based on the fact that in Compton scattering polarized photons have a preferred direction of scattering relative to the direction of the initial polaraization. A measurement setup was made consisting of four cylindrical scintillation detectors, two BaF2 and two LSO detectors. BaF2 detectors were used for scattering of the annihilation photons obtained from the radioactive isotope of sodium 22Na, while the detection of Compton scattered photons was done using LSO detectors. Signals were measured and analyzed digitaly, a DRS4 digitizer was used for measurement. Measurements have found that photons scatter more often by a factor ρ = (1:9 ± 0:2 ± 0:5) in planes that are perpendicular to each other than in the same plane, which shows the existence of the correlation of their polarization, and is consistent with theoretical predictions. It also confirms that this simple measurement setup can measure polarization correlations. The radiation that occurs in positron annihilation has the most well-known practical application in medicine (medical imaging). Positron emission tomography (PET) is based precisely on the principle of detecting gamma radiation, which is produced by positron annihilation. Measuring the polarization correlations of photons obtained from positron annihilation opens the possibility of raising the quality of images obtained by PET devices.

• Ključne riječi: polarizacijske korelacije; pozitronska anihilacija
• Ključne riječi (engleski): polarization correlations; positron annihilation
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:733253
• Studijski program: Naziv: Fizika; smjerovi: istraživački; Smjer: istraživački; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: integrirani preddiplomski i diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra fizike (mag. phys.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup; Datum isteka embarga: 2018-08-23
• Datum i vrijeme pohrane: 2017-03-05 12:07:35