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- Francesco Merli e Pellegrini Danilo - Alessandro Valeri e Palmieri Luca Itis Roma e Colleferro. Stages Invernali 2011. Misura del coefficiente di attenuazione di massa μ/ρ. Fenomeni d’ interazione dei raggi X.

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Presentation Transcript
stages invernali 2011
- Francesco Merli e Pellegrini Danilo

- Alessandro Valeri e Palmieri Luca

Itis Roma e Colleferro

Stages Invernali 2011

Misura del coefficiente di attenuazione di massa μ/ρ

Roma, 18-05-2011

fenomeni d interazione dei raggi x
Fenomeni d’ interazione dei raggi X

Roma, 18-05-2011

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

legge di attenuazione dei raggi x in un campione
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, 18-05-2011

il coefficiente di attenuazione di massa
Il coefficiente di attenuazione di massa

r densità del materiale, dividendo per r rendiamo indipendente il coefficiente di attenuazione dalla densità

Roma, 18-05-2011

sorgente di raggi x
Sorgente di raggi X

Roma, 18-05-2011

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

il decadimento dell am 241
Il decadimento dell’Am241
  • L’Am241, isotopo instabile,decade trasformandosi in Nettunio237ed emettendo

particelle di tipo α e tipo γ

  • Spettro di emissione γ

Roma, 18-05-2011

schema della sorgente
Schema della sorgente

Com’ è possibile ciò?

Come si producono raggi X?

Come possiamo ottenere raggi X di energie diverse?

Roma, 18-05-2011

produzione raggi x
Produzione raggi X

Roma, 18-05-2011

transizione livelli ka kb
Transizione livelli kakb

Roma, 18-05-2011

apparato sperimentale
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, 18-05-2011

slide11
Roma, 18-05-2011

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

misura sperimentale del coefficiente di attenuazione
campioneMisura Sperimentale delCoefficiente di attenuazione

Due configurazioni: con e senza campione

I

I0

Roma, 18-05-2011

errori di tipo statistico errore sui conteggi distribuzione poissoniana
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, 18-05-2011

errori di tipo non statistico x e r

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, 18-05-2011

analisi dati
Analisi dati

Campione: Alluminio-Manganese

Roma, 18-05-2011

slide20
Campione: Rodio

Roma, 18-05-2011

slide25
GRAZIE PER LA CORTESE ATTENZIONE

Roma, 18-05-2011

Ovviamente abbiamo assorbito moltissime radiazioni ma almeno abbiamo imparato un bel po’ di cose …

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