Gamma - and X-ray spectrometry with semiconductor detector

دسته بندی: فیزیک
ویرایش:  
نویسندگان: Debertin K.,  Helmer R.  
سری:  
 
ناشر:  
سال نشر:  
تعداد صفحات: 206 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 21 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 36,000

North-Holland, Amsterdam, 1988, 399 p., (анг. яз. )
ظهور آشکارسازهای ژرمانیوم و سیلیکون در دهه 1960 انقلابی در طیف سنجی گاما و اشعه ایکس ایجاد کرد. قدرت تفکیک انرژی عالی این آشکارسازهای نیمه هادی مبنایی برای پیشرفت سریع و گاه گام مانند بوده است. امروزه به ندرت رشته ای در علوم طبیعی وجود دارد که طیف سنجی با آشکارسازهای نیمه هادی وارد آن نشده باشد. نویسندگان تخمین می زنند که در سراسر جهان بیش از 10000 آشکارساز ژرمانیوم و سیلیکون در حال کار هستند.
با توجه به استفاده گسترده از این دستگاه های جدید، طیف سنجی پرتو ایکس و y به یک فناوری بالغ تبدیل شده است. زمینه های کاربرد آنها با اندازه گیری ویژگی های خود پرتوهای y و X آغاز می شود، به عنوان مثال، تعیین پرتوهای y ساطع شده از رادیونوکلئیدهای تازه تولید شده، یا تعیین دقیق تر احتمالات انتشار پرتوهای y از یک هسته. مورد علاقه در برخی زمینه های کاربردی در مرحله بعد، این تشعشعات ممکن است برای تعیین خواص فیزیکی اساسی، به عنوان ساختار هسته ای که از آن ساطع می شوند، اندازه گیری شوند. سپس حوزه های بسیاری از علوم کاربردی وجود دارد که در آنها از خواص شناخته شده این تشعشعات برای اندازه گیری غلظت رادیونوکلئیدها استفاده می شود، به عنوان مثال، برای سنجش رادیواکتیویته در محیط یا توزیع آن در یک نیروگاه هسته ای. کاربردهای مهم دیگر عبارتند از اندازه گیری خواص غیر هسته ای، به عنوان مثال، برای شناسایی ناخالصی های عنصری و اغلب تعداد اتم های ناخالصی با تجزیه و تحلیل فعال سازی یا فلورسانس اشعه ایکس یا استفاده از تکنیک های مشابه در پردازش مواد. در بسیاری از این موارد، توانایی‌های تحلیلی طیف‌سنجی پرتو ایکس و گاما نسبت به سایر تکنیک‌ها از جمله روش‌های شیمیایی کلاسیک برتری خود را نشان داده است.
تأکید در این مقاله بر جنبه‌های عملی پرتو گاما و ایکس است. طیف سنجی امیدواریم که این ماده برای طیف گسترده‌ای از طیف‌سنج‌ها، از جمله
- دانشمند و مهندسی که از طیف‌سنجی به‌عنوان ابزاری در زمینه‌های کاربردی مانند آنالیز عنصری، زمین‌شناسی، زیست‌شناسی، استفاده می‌کند یا می‌خواهد استفاده کند، مفید باشد. پزشکی هسته ای یا نظارت بر محیط زیست،
- تکنسین آزمایشگاهی که از روش های تجویز شده پیروی می کند اما مایل است در مورد اندازه گیری ها بیشتر بداند،
- دانش آموز درگیر در طیف سنجی اشعه ایکس و y،
- و آخرین، اما نه کم‌اهمیت، دانشمندی که در تحقیقات هسته‌ای یا اندازه‌شناسی مشغول بود و قبلاً در طیف‌سنجی فوتون تجربه داشت.

محتویات
مقدمه

North-Holland, Amsterdam, 1988, 399 p., (анг. яз. )
The advent of germanium and silicon detectors in the 1960's has revolutionized gamma- and X-ray spectrometry. The excellent energy resolution of these semiconductor detectors has been the basis for rapid and sometimes step-like progress. Today there is scarcely a field in natural science to which spectrometry with semiconductor detectors has not gained entry. The authors estimate that worldwide more than 10,000 germanium and silicon detectors are operating.
Given the extensive use of these new devices y- and X-ray spectrometry has become a mature technology. The fields of their application begin with measurements of the properties of the y and X radiations themselves, for example, the determination of the y rays emitted from newly produced radionuclides, or the more precise determination of the emission probabilities of the y rays from a nuclide of interest in some applied field. Next, these radiations may be measured to determine basic physical properties, as the structure of the nucleus from which they are emitted. Then there are the many areas of applied science where one uses the known properties of these radiations to measure the concentrations of radionuclides, for example, for assay of the radioactivity in the environment or its distribution within a nuclear power plant. Other important applications include the measurement of non-nuclear properties, for example, to identify elemental impurities and often the number of impurity atoms by activation analysis or X-ray fluorescence or to use similar techniques in material processing. In many of these cases, analytical capabilities of gamma- and X-ray spectrometry have proven to be superior to other techniques including classical chemical methods.
The emphasis in this monograph is on the practical aspects of gamma- and X-ray spectrometry. It is our hope that this material will be useful to a wide variety of spectrometrists, including
- the scientist and engineer who uses, or wishes to use, spectrometry as a tool in applied fields like elemental analysis, geology, biology, nuclear medicine or environmental surveillance,
- the laboratory technician who follows prescribed procedures but wishes to understand more about the measurements,
- the student becoming involved in y- and X-ray spectrometry,
- and last, but not least, the scientist engaged in nuclear research or metrology and already experienced in photon spectrometry.

Contents
Introduction Background material: electromagnetic radiation; development of gamma- and X-ray spectrometry; origin and properties of y and X-rays; interaction of photons with matter; statistical data analysis; fitting procedures. Experimental setup: detectors; electronics; gamma- and X-ray sources; source-detector arrangement; performance tests; spectrum analysis and energy measurements; the shape of spectra and peaks; peak location; peak evaluation; energy calibration;energy measurements. Efficiency calibration and emission-rate measurements: efficiency calibration methods; efficiency calibration in specific energy ranges; total efficiency; efficiency variations with source-detector geometry; coincidence-summing corrections; dead-time and pile-up corrections; photon-attenuation corrections; emission-rate determinations. Applications: computer programs for radionuclide analysis; examples of radionuclide and elemental analyses; special methods. Atomic and nuclear data: attenuation coefficients; data related to atomic levels; nuclear data.