Non ho capito l'esempio:
luciano buggio wrote:
> Allora andiamo al macroscopico, mandando un fascio di luce intensa su una
> cella fotoelettrica con rendimento 0.2.
Cioe' tu mandi sul rivelatore 100 fotoni e hai 20 conteggi?
> Si misura lenergia prodotta dal fascio incidente in termini di
> mobilitazione corrente.
La misura dell'energia che relazione ha con la misura della corrente?
> I conti tornano?
Se i conti sono fatti per bene allora tornano.
> Si tiene conto del fatto che mancano i quattro quinti? Secondo quanto tu
> dici dovrfebbero misurarsi tutti in calore per assorbimento.
Faccciamo un esempio vero.
Mando 100 fotoni monocromatici da 6 keV su un rivelatore tipo MWPC.
Di questi alcuni sono assorbiti dalla finestra in mylar del rivelatore,
e danno luogo ad una serie di fenomeni complessi tra cui il
riscaldamento del mylar. Altri attraversano il rivelatore senza
interazioni. Altri sono assorbiti da elementi non sensibili del
rivelatore (fili di rame, catodo, ecc.) e danno luogo ad una serie di
fenomeni complessi tra cui il riscaldamento. Altri sono assorbiti dal
gas di lavoro del rivelatore, e anche questi danno luogo a vari fenomeni
(creazione di coppie elettrone ione, emissione di fotoni Auger,
trasformazione dell'elettrone primario in elettroni secondari,
moltiplicazione, preamplificazione, amplificazione, infine segnale
digitale).
Un rivelatore reale e' cosi' complesso che rispondere alla tua domanda
cosi' generica e' impossibile.
Per semplificare all'osso e rispondere alla tua domanda devo immaginare
che ci sia un rivelatore in cui: l'assorbimento da parte della finestra
e dei supporti e degli elementi non sensibili sia nullo, 80 fotoni
attraversano il rivelatore senza interazioni e 20 fotoni da 6 keV invece
colpiscono il gas di lavoro, creano 20 coppie ione - elettrone dove ogni
elettrone ha un'energia uguale all'energia del fotone meno l'energia
occorsa per strappare l'elettrone alla shell (quindi 2.6 keV), in ogni
ione un elettrone ottico decade e anziche' fare effetto Auger tira fuori
per autoionizzazione un altro elettrone con l'energia che mancava (3.4 keV).
Ora ho 40 elettroni nel gas, 20 da 2.6 keV e 20 da 3.4 keV, che hanno
un'energia totale pari a quella dei 20 fotoni da 6 keV. Gli elettroni
urtano contro gli atomi del gas di lavoro, creando una scia di elettroni
il cui numero e' pari al rapporto tra l'energia iniziale e l'energia di
estrazione dell'elettrone ottico; a questo punto la scia di elettroni
cessa di ionizzare il gas, e si termalizza sia trasferendo l'energia
residua riscaldando il gas di lavoro, sia eccitando gli elettroni ottici
che poi decadono emettendo fotoni nel visibile che sfuggono all'esterno.
Tutta questa nube di elettroni deriva verso il catodo mentre gli ioni
derivano verso l'anodo. Dalla corrente che misuro conto gli elettroni (e
gli ioni). Moltiplico il numero per l'energia di estrazione
dell'elettrone ottico di quel gas e trovo un po' meno di 6 keV x 20.
Ora se misuro di quanto si e' riscaldato il rivelatore e sottraggo il
riscaldamento prodotto dall'effetto Joule, il riscaldamento prodotto
dalla termalizzazione degli elettroni secondari, i riscaldamenti degli
ioni generati dal trasferimento non totale dell'energia negli urti, e
tutti i riscaldamenti introdotti dal sistema di rivelazione, il
risultato e' zero.
> Se ne deduce che aumentando il rendimento il riscaldamento diminuisce,
> diventando nullo con efficienza 1.
Nel mio schema, se aumenti l'efficienza del rivelatore aumentando p. es.
lo spessore del gas di lavoro, non hai nessuna differenza nel risultato
finale che nullo era e nullo rimane.
Pero' possiamo assumere che il rivelatore assorbe 20 fotoni, ne
trasmette 60 senza interazioni e ne assorbe altri 20 che anziche' andare
a creare coppie ione elettrone, vanno a urtare i supporti e vengono
assorbiti e trasformati in vibrazioni reticolari che si smorzano
contribuendo all'aumento della temperatura del rivelatore.
Ora se migliorando la geometria del rivelatore riesci a annullare i
fotoni assorbiti ma non rivelati, allora il riscaldamento residuo
ridiventa zero.
Ciao
Mario Leigheb
Received on Mon Aug 23 2004 - 14:14:01 CEST
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