Základy jadrovej elektroniky

Pojem jadrová elektronika, resp. jeho synonýmum nukleárna elektronika charakterizuje oblasť elektroniky, ktorá sa zaoberá spracovaním informácie v elektronickom tvare (»1.2 signál) z detektorov ionizujúceho žiarenia v jadrovofyzikálnych experimentoch. Je to teda časť, prevážne impulznej elektroniky, so špecifickými obvodmi, zameranými na zber, zosilnenie a analýzu elektronického signálu z detektorov.
Text vznikol na základe poznámok k prednáške „Jadrová elektronika“, ktorú som dlhé roky robil na FMFI UK. Táto prednáška spolu s „Praktikom z jadrovej fyziky a elektroniky“ umožňovala poslucháčom bakalárskeho a magisterského štúdia získať úvodnú predstavu o princípoch fungovania elektronickej aparatúry v jadrovo - fyzikálnom experimente. Prednáška je určená pre študentov, ktorí majú vedomosti získané z prednášok “Elektrina a magnetizmus” a “Atomová a jadrová fyzika” na úrovni základného kurzu fyziky FMFI UK a poprípade absolvovali ešte aj prednášku „Elektronika“. Na rozdiel od spomenutej prednášky „Elektronika“ na bakalárskom štúdiu je text tohto výkladu zameraný na úzku oblasť nukleárnej elektroniky. Rozsah prednášky je veľmi široký a preto som text rozdelil do 3 častí:

1. Základy elektroniky

V tejto časti sú sformulované základné poznatky o elektronických obvodoch, potrebné pre pochopenie funkcie elektronických prvkov a ich funkcie v obvodoch pre jadrovofyzikálny experiment. Táto základná časť je rozdelená do nasledujúcich 3 kapitol:


	Lineárne elektronické obvody
		Súhrn 1
	Dióda - nelineárny jednobran
		Súhrn 2
	Tranzistor - nelineárny dvojbran
		Súhrn 3

2. Detektor a jeho náhradný obvod

V časti venovanej vlastnostiam detektorov ionizujúceho žiarenia sa na základe náhradného obvodu detektora optimalizujú vlastnosti detektorov pre potreby rôznych experientov jadrovej fyziky. Táto časť o detektoroch je rozdelená do nasledujúcich 5 kapitol:


	Detektor a jeho náhradný obvod
		Súhrn 4
	Špecifiká jadrovofyzikálneho merania
		Súhrn 5
	Plynové detektory
		Súhrn 6
	Polovodičový detektor
		Súhrn 7
	Scintilačný detektor
		Súhrn 8

3. Elektronika pre experiment

V tejto časti sa ozrejmuje činnosť elektronickej aparatúry, ktorá sa používa pri amplitúdovej a časovej analýze impulzov v jadrovofyzikálnych experimentoch. Táto časť o elektronických moduloch fyzikálnej aparatúry je rozdelená do nasledujúcich 4 kapitol:


	Predzosilňovač a hlavný zosilňovač
		Súhrn 9
	Amplitúdová analýza impulzov
		Súhrn 10
	Analýza časovej informácie
		Súhrn 11
	Štandardizácia elektronickej aparatúry
		Súhrn 12
	Obsah - sylabus

Prednášku na FMFI doplňalo Praktikum z jadrovej fyziky a elektroniky, počas ktorého si bolo možné experimentálne overiť , že elektronické obvody a detektory sa správajú v súlade s odprednášanou teóriou. Rozvoj informačných technológii sprístupnil aj množstvo programov, pomocou ktorých možno simulovať vlastnosti elektronických obvodov a priebeh experimetu. Sú výborným nástrojom pomocou, ktorého možno nasimulovať obvod s presne definovanými parametrami. Pre prax fyzika treba však poznať aj reálnu aparatúru s jej problémami a "fintami". Preto napriek finančnej náročnosti na stavbu a údržbu takéhoto praktika by som takéto praktikum považoval za nutnú súčasť prípravy dobrého fyzika experimentátora.