hrvatski

Razvoj metode protonima inducirane emisije gama- zračenja za analizu i trodimenzionalno profiliranje lakih elemenata

Česticama inducirana emisija gama-zračenja (PIGE) je moćna i nedestruktivna analitička metoda koja koristi interakciju brzih (1-10 MeV) nabijenih čestica s jezgrama atoma u površinskim slojevima uzorka (0-50 µm) u svrhu određivanje sastava pomoću mjerenja karakterističnog gama-zračenja. U ovom radu izmjereni su diferencijalni udarni presjeci za emisiju gama- zračenja iz reakcija 19F(p, p'γ)19F (Eγ=110, 197, 1236 i 1349+1357 keV), 23Na(p, p'γ)23Na (Eγ=440 i 1636 keV), 23Na(p, α'γ)20Ne (Eγ=1634 keV), 24Mg(p, p'γ)24Mg (Eγ=1369 keV), 25Mg(p, p'γ)25Mg (Eγ=390, 585 i 975 keV), 27Al(p, p'γ)27Al (Eγ=844 i 1014 keV) i 27Al(p, α'γ) 24Mg (Eγ=1369 keV) za energije protona od 2 do 3 MeV-a s korakom od 15 keV-a. Ovo energijsko područje nedostaje u bazama podataka i novi eksperimentalni podaci su neophodni za kvantitativnu PIGE analizu tih elemenata, budući da se PIGE udarni presjeci ne daju jednostavno teorijski opisati zbog prisustva mnogo uskih i jakih rezonanci. Dobiveni podaci uspoređeni su s prije izmjerenim udarnim presjecima iz literature te uključeni u IBANDL i EXFOR baze. Podrobnije je analizirana mogućnost korištenja uočenih rezonaci na 2.01 i 2.41 MeV u 24Mg(p, p'γ)24Mg nuklearnoj reakciji, koje bi mogle biti pogodne za dubinsko profiliranje magnezija s nanometarskom razlučivošću. Rad uključuje i izvedbu eksperimentalnog postava za trodimenzionalno profiliranje korištenjem fokusiranog snopa protona na nuklearnoj mikroprobi, i to za detekciju gama- zračenja s germanijskim detektorom visoke čistoće (HPGe) i anorganskim scintilacijskim detektorom nove generacije LaBr3:Ce (BrilLanCeTM 380). Optimizirana metoda je primijenjena za profiliranje 24Mg implantiranog u silicij te analizu minerala. Konačno će se diskutirati prednosti i mane razvijene i opisane metode u usporedbi s drugim nukleranim analitičkim metodama te ostalim metodama pogodnim za dubinsko profiliranje lakih elemenata.

PIGE ; diferencijalni udarni presjeci ; rezonanca ; dubinsko profiliranje ; ionska mikroproba

nije evidentirano