Misura del coefficiente di attenuazione di massa μ/ρ

Presentazione sul tema: "Misura del coefficiente di attenuazione di massa μ/ρ"— Transcript della presentazione:

1 Misura del coefficiente di attenuazione di massa μ/ρ
- Francesco Merli e Pellegrini Danilo - Alessandro Valeri e Palmieri Luca Itis Roma e Colleferro Stage invernali 2011 Stages Invernali 2011 Misura del coefficiente di attenuazione di massa μ/ρ Roma,

2 Fenomeni d’ interazione dei raggi X
I raggi X che interagiscono con una superficie di un determinato materiale danno origine a diversi fenomeni: Diffusione Compton Diffusione elastica Assorbimento (effetto fotoelettrico) Attraversamento del campione senza interazione S C R Roma,

3 Legge di attenuazione dei raggi X in un campione
Dove : I intensità della radiazione trasmessa I0 intensità della radiazione incidente x spessore del campione m coefficiente di attenuazione lineare: dipende dall’ energia della radiazione incidente, dalla densità e numero atomico del campione Roma,

4 Il coefficiente di attenuazione di massa
r densità del materiale, dividendo per r rendiamo indipendente il coefficiente di attenuazione dalla densità Roma,

5 Sorgente di raggi X La nostra sorgente di raggi X è composta da vari isotopi: al suo interno vi sono atomi di Am 241 che attivano gli isotopi sorgente Roma,

6 Il decadimento dell’Am241
L’Am241, isotopo instabile,decade trasformandosi in Nettunio237 ed emettendo particelle di tipo α e tipo γ Spettro di emissione γ Roma,

7 Schema della sorgente Com’ è possibile ciò? Come si producono raggi X?
Come possiamo ottenere raggi X di energie diverse? Roma,

8 Produzione raggi X Roma,

9 Transizione livelli ka kb
Roma,

10 Apparato sperimentale
Sorgenti di RX: Cu, Rb, Mo, Ag, Ba, Tb Campioni: Rh e Al+Mn, dei quali sono noti lo spessore e la densità Rivelatore a semiconduttore Si PIN raffreddato per effetto Peltier Amplificatore di segnale Analizzatore multicanale MCA Sistema computerizzato di acquisizione ed elaborazione dati Roma,

11 Come funziona il rilevatore? Come arriva il segnale al PC?
Il nostro strumento di rivelazione di raggi X è un detector al silicio. Come funziona il rilevatore? Come arriva il segnale al PC? Risultato delle misure: spettro Roma,

12 Roma,

13 Interpretazione dello spettro
ka kb Roma,

14 Misura Sperimentale del Coefficiente di attenuazione
Due configurazioni: con e senza campione campione I I0 Roma,

15 Errori di tipo statistico: Errore sui conteggi – Distribuzione Poissoniana
Distribuzione di Poisson: Caratteristica di processi binari con una bassa probabilità costante di successo sul singolo evento. Applicabile ai conteggi: misure con errori indipendenti e casuali. L’errore sul coefficiente di attenuazione di massa: 2 x Roma,

16 Errori di tipo non-statistico: x e r
All’interno della formula per il calcolo del coefficiente di attenuazione di massa figurano due grandezze a cui non si applica la legge statistica per il calcolo dell’errore: la densità e lo spessore. La propagazione dell’errore su ciascuna di essa risponde alla seguente formula (Conoscendo ambedue con un noto errore di misura diretta/indiretta): Roma,

17 Stage invernali 2011 Analisi dati Sorgente Energia KeV Io so/Io % I s/I % m/r Misurato cm2/g m/r Al-Mn Teorico e(m/r) Cu 8,04 19058 0,7 3150 2 53 61,3 5 Rb 13,37 68487 0,4 45365 0,5 12,0 13,7 1 Mo 17,44 102582 0,3 83070 6,2 6,3 0,6 Ag 22,1 97650 88505 2,9 3,1 Ba 32,06 36817 35961 1,1 0,1 Rb coll 11050 7074 13 Ag coll 15646 0,8 14065 0,9 Campione: Alluminio-Manganese Roma,

18 Roma,

19 Roma,

20 Roma,

21 Sorgente Energia KeV Io so/Io % I s/I % m/r Misurato cm2/g e(m/r) m/r Al Teorico Rb 13.37 68487 0,4 3982 2 46 1 46,1 Mo 17.44 102582 0,3 25998 0,6 22,1 22 Ag 22.1 97650 49214 0,5 11,0 11,4 Ba 32.06 36817 7265 26,0 0,7 27 Tb 44.23 9781 6408 7,0 Campione: Rodio Roma,

22 Roma,

23 Roma,

24 Stage invernali 2011 Rodio Roma,

25 Roma,

26 Ovviamente abbiamo assorbito moltissime radiazioni ma almeno abbiamo imparato un bel po’ di cose …
GRAZIE PER LA CORTESE ATTENZIONE Roma,