1.2.3 Bremsstrahlung of electrons

This is an additional process specific to electrons DUE TO THEIR LOW MASS (happens for other particles as well, but you cannot use it in detector)

X0 for electrons is the layer thickness after which the electron has lost energy by a factor of e:
E = E0 * e

Critical energy is where bremsstrahlung begins to equal ionization (which is dominant for low E):
Ec = 580 MeV / Z

1.2.2 Detection of gamma-rays

Main Contributions (above 10 keV) are with their dominant regions:

1. Photoelectric Effect (< 100 KeV)
2. Compton effect (~1 MeV)
3. Pair creation (> 2 MeV)

1. Excitations of atomic shells, mainly L and K, falls off as 1/E^3

2. Compton Effect:
a) Scattering at low angle, then E'=E
b) Backscattering theta=pi, 180 Grad
Egamma => mc^2/2
Eelec => Egamma - mc^2/2 (--> Compton Edge, )

3. Pair production
cross section depends on atomic number of nucleus Z (Ladungszahl)
definition of radiation length X0: A layer of thickness, where pair production happens with P=1-e^(-7/9)

Detectors for Particle Radiation - 1.2.1 Detection of Charged Particles

NOTE: This is general for charged particles, some mechanisms specific to electrons are discussed in 1.2.3

Three Main Mechanisms by which charged particles loose energy by emitting photons - these mechanism are distinguished by the energy of the photons:

1. Cherenkov Radiation
2. Ionizations of Atoms
3. Transition Radiation

All are derived from considerations of electromagnetic interactions in material, using the diffractive index n and the dielectric constant epsilon.

1. Cherenkov Radiation (<1eV)
If the energy of the emitted photon is below the excitation energy of the traversed material, real photons are emitted, if the velocity of the particle is higher than the phase velocity of light in the material -> Cherenkov radiation with:
sqrt(epsilon) (v/c) cosTheta_c = 1

2. Ionization of Atoms / Energy loss by ionization
Also derived by full description of photoabsorption.
The *average* energy loss dE/dx per particle is described by the Bethe-Bloch-Formula.
The *differential* energy loss (dN/d(E)) is harder to describe and has large fluctuations, e.g. from the fact the electron that are knocked off their shells have an energy distribution of 1/E^2 - electrons that are freed in these ionization processes and have more than > 100 eV can ionize further atoms. This makes everything a bit messy.
Just as a comparison: For silicon, the energy of hole-electron pairs created is just around 3 eV, therefore there are less statistical fluctuations in the number of produced pairs.
The differential distribution has a high-energy tail from the delta-rays, which can be described using a Landau-Distribution.

3. Transition Radiation
This is valid for photons X-ray energies. Here, the threshold velocity, at which Cherenkov radiation would be emitted, is larger than the vacuum speed of light. Then radiation is only emitted in transition region of two materials. This is essentially the interference of Cherenkov radiation at the two boundary surfaces with different phases. Can be derived using the full photoabsorption formula.

Another small effect are delta-rays (knock-on electrons) that are electrons knocked out off their atomic shells with very high energies. (They can be seen in bubble chamber pictures as curled tracks alongside the track of the charged particle)

Kristin is Godmother

Am Sonntag vor Weihnachten habe ich getauft :) meine Patentochter Louise. Sehr süss, sehr pflegeleicht und offenbar ohne Interesse am Rumschreien ;)

Ich hab auch ein süsses Buch mit Pflichten der Paten etc. bekommen, was ich aufgrund einer schrecklichen Grippe/Bronchitis/Viruserkrankung noch nicht gelesen habe (und leider gerade nicht mehr finden kann). Mist. Ausserdem sollte ich jetzt öfter in die Kirche gehen (und der Kirche hier vor Ort was geben).

Wir werden sehen. Fürs erste beschränke ich meine Erziehungshilfe auf Nerd-T-Shirts (Fermilab-Strampler und "Little Oxford"-T-Shirt).

:))))

sWitzerland

Die Schweiz ist schon ein komisches Land... untenstehend Werbung fuer die (Extrem-)Rechten und fuer eine Kampagne zur Abschiebung krimineller Auslaender... und sie ist so schlimm widerspruechlich: Suesse Schafe mit gloomy message. Ehrlich gesagt, weiss ich nicht, was eher zutrifft: Man erkennt die tataechliche fies-rassistische Botschaft nicht, die dahinter steckt, a la "die meinen es doch nicht so" und harmlose, brave Buergerwehren im Osten. Oder (mein Fall): Ich will einfach alle Schafe knuddeln, auch, und besonders das schwarze, das von den boesen weissen so gedisst wird...

Lake District

Ich war, vor ewigen Zeiten, d.h. im April, wandern im Lake district mit einigen Leuten aus dem Lab meiner Mitbewohnerin... sehr geil. Und ich bin über diesen schmalen Grat gewandert (im Regen, angetrieben von dem Bergführer, und vermutlich war es gut, dass ich den Abgrund nicht sehen konnte.., aber es war schon sehr cool... und ich hätte sehr bereut, nicht dorthin gewandert zu sein).



Es gab jeden Tag einen harten walk und einen easy walk... ich bin natuerlich jeden Tag auf den harten walk mitgegangen (den zweiten als einziges Maedchen). Und wir sind auf dem Popo einen steilen, rutschigen Grashang runtergerutscht und haben uns komplett mit Nacktschnecken und Schafscheisse vollgeschmiert... Schafe gibt es da auch sehr viele, leider sind sie schüchterner als in Deutschland, deswegen konnte man sie nicht streicheln.

Punting :)

Punting = Stechkahn fahren (www.leo.dict.org Uebersetzung)
(bzw. staken mit einem Nachen, das ist zumindest MEINE Uebersetzung)

ist eine beliebte sommerliche Freizeitbeschaeftigung in Oxford (und Cambridge). Ich hab's gestern gemacht und es ist soooooo cool - wie picknicken nur auf dem Wasser, was den Vor (oder auch Nach-)teil hat, dass man von Enten anstatt von Ameisen belaestigt wird. Wusstet ihr, dass einem Enten Brot aus den Fingern reissen???? (Zum Glueck haben sie keine Zaehne, weil sie sind doof und manchmal kapieren sie nicht ganz, dass mit dem Schnabel an einem Finger zehren und nicht am Brot). Aber sie sind SUESS!!!!!

Die Enten und ich


Eine Ente kurz vorm Zuschnappen (Alex war leider zu langsam, um jemals eine Ente BEIM Angriff zu fotografieren


Rob (hinten, mein Fussballtrainer) und Alex (Rob's housemate, voellig verkatert, weil er den Tag vorher mit meiner Mitbewohnerin saufen war, man darf dazu sagen, dass sie MEINEN Bruder unter den Tisch getrunken hat, als er mich besuchen war...., also ist das auch keine Schande...)

Und schon mal als Teaser: Ich war auf einer Conference in Milano, von der ich noch berichten muss sowie wandern im Lake District... und eigentlich will ich davon auch so schnell wie moeglich berichten.... :)

we are EVIL!!

Damit man mal ein Bild davon bekommt, was ich eigentlich mache: Auf BBC2 war (entgegen dem Ruf dieses Fernsehsenders) eine extrem schlechte Doku ueber den LHC, Atlas, das CERN und die Teilchenphysik... Also Bilder, Schnitt und Art-Design waren super (meiner Meinung nach), leider nur haben sie laecherlicherweise die ganze Zeit auf der Tatsache rumgehackt, dass wir eventuell ein schwarzes Loch erzeugen werden und alle sterben (ahhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh). Andererseits haben sie wenigstens versucht, eine Sache klar zu machen (und das ist, wieso man sagen kann, dass man mit dem LHC an den Anfang des Universums schauen kann, allerdings hat das vermutlich NIEMAND gecheckt, weil sie nach ein bisschen LHC auf einmal nur Teleskope gezeigt haben und das ca 20 minuten lang, meine Mitbewohnerin meinte irgendwas: "Hae, sag mal, machst du Himmelsbeobachtungen??". Hier zumindest ein kleiner Geschmack:

Link zur BBC Sendung "The 6 Billion Dollar Experiment"


Es gab auch ein Voting, ob wir das 6 Billionen Dollar Experiment auch einschalten sollen (oder lieber gleich verschrotten...)

direkt zum Voting
Rettet meinen PhD und waehlt "Einschalten"!!!

Quote: ca. 53:47 in favour of the LHC (immerhin etwas...)

Das scheint mir dieser Weblink fast noch serioeser:
You Tube Video zum Thema "The Black Hole Experiment"
(sehr geil auch das Poster im Hintergrund: SCIENCE IS FUN!!!)

Snow ball fight

Heute morgen hat alles geschneit und war weiss :) seliges Grinsen...
Waren bestimmt 10 cm... sehr cool. und bis mittags war es auch noch kalt etc. Deswegen habe ich mein ganzes Departement gezwungen, eine Schneeballschlacht durchzufuehren... der Uni Park ist auch gleich nebenan, sehr praktisch... :)

Danach ist es dann ein bisschen ausgeartet beim Schneemann bauen, aber von der Schlacht vorher habe ich halt leider keine Fotos.





BALL sollte man wohl gross schreiben...
und mit solchen Leute haenge ich ab...
male physicists...

das letzte Bild mit mir ist eine Verkörperung des ATLAS Logos...