Гамма-излучение, индуцированное частицами

Гамма-эмиссия, индуцированная частицами (PIGE), представляет собой форму анализа ядерных реакций , один из ионно-лучевого анализа тонкопленочных аналитических методов .

Технология

Обычно пучок протонов МэВ направляется на образец, толщина которого может составлять десятки микрон, и быстрые протоны могут возбуждать ядра мишени, вызывая испускание гамма-лучей. Их можно использовать для характеристики образца. Например, натрий в стекле имеет большое значение, но его трудно измерить неразрушающими методами: рентгеновская флуоресценция (XRF) и рентгеновская эмиссия, индуцированная частицами (PIXE), оба чувствительны только к поверхности в несколько микрон образца, потому что низкой энергии (и, как следствие, высокого коэффициента поглощения) рентгеновских лучей Na K (1,05 кэВ). Но, например, ²³Na(p,p'γ) ²³Реакция Na имеет высокое и относительно известное сечение (см. сайт МАГАТЭ «IBANDL» ^{[ 1 ]}) и поэтому часто используется для определения объемного содержания натрия в стеклах, поскольку энергия гамма-излучения (440 кэВ) настолько высока, что поглощение практически отсутствует. МАГАТЭ . спонсировало разработку базы данных сечений PIGE ^{[ 2 ]}

Приложения

PIGE использовался для обнаружения общего фтора в качестве инструмента скрининга пер- и полифторалкильных веществ (ПФАВ). ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

Ссылки

^ «ИБАНДЛ» . www-nds.iaea.org . Проверено 1 апреля 2023 г.
^ Димитриу, П.; Беккер, Х.-В. Богданович-Радович, И.; Киари, М.; Гончаров А.; Иисус, АП; Какуи, О.; Поцелуй, Аризона; Лагояннис, А.; Райсанен, Дж.; Страйви, Д.; Зуккиятти, А. (2016). «Разработка справочной базы данных по гамма-эмиссионной спектроскопии, индуцированной частицами» . Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел B: Взаимодействие пучков с материалами и атомами . 371 : 33–36. Бибкод : 2016НИМПБ.371...33Д . дои : 10.1016/j.nimb.2015.09.052 . hdl : 2268/200104 .
^ Риттер, Эвелин Э.; Дикинсон, Маргарет Э.; Харрон, Джон П.; Лундерберг, Дэвид М.; ДеЯнг, Пол А.; Робель, Аликс Э.; Филд, Дженнифер А.; Писли, Грэм Ф. (сентябрь 2017 г.). «PIGE как инструмент проверки пер- и полифторированных веществ в бумаге и текстиле» . Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел B: Взаимодействие пучков с материалами и атомами . 407 : 47–54. Бибкод : 2017НИМПБ.407...47Р . дои : 10.1016/j.nimb.2017.05.052 .
^ Тиге, Меганн; Джин, Юкун; Уайтхед, Хизер Д.; Хейс, Кэтлин; Либерман, Мэри; Панну, Серебро; Пламли, Меган Х.; Писли, Грэм Ф. (10 декабря 2021 г.). «Скрининг пер- и полифторалкильных веществ в воде с помощью гамма-эмиссионной спектроскопии, индуцированной частицами». АСУ ЭСиТ Вода . 1 (12): 2477–2484. doi : 10.1021/accesswater.1c00215 . S2CID 244412099 .
^ Токранов, Андреа К.; Нисидзава, Николь; Амадей, Карло Альберто; Зенобио, Дженни Э.; Пикард, Хайди М.; Аллен, Джозеф Г.; Веситис, Чад Д.; Сандерленд, Элси М. (08 января 2019 г.). «Как мы измеряем поли- и перфторалкильные вещества (ПФАВ) на поверхности потребительских товаров?» . Письма об экологической науке и технологиях . 6 (1): 38–43. Бибкод : 2019EnSTL...6...38T . doi : 10.1021/acs.estlett.8b00600 . ПМЦ 7713715 . ПМИД 33283017 .

[1] «ИБАНДЛ» . www-nds.iaea.org . Проверено 1 апреля 2023 г.

[2] Димитриу, П.; Беккер, Х.-В. Богданович-Радович, И.; Киари, М.; Гончаров А.; Иисус, АП; Какуи, О.; Поцелуй, Аризона; Лагояннис, А.; Райсанен, Дж.; Страйви, Д.; Зуккиятти, А. (2016). «Разработка справочной базы данных по гамма-эмиссионной спектроскопии, индуцированной частицами» . Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел B: Взаимодействие пучков с материалами и атомами . 371 : 33–36. Бибкод : 2016НИМПБ.371...33Д . дои : 10.1016/j.nimb.2015.09.052 . hdl : 2268/200104 .

[3] Риттер, Эвелин Э.; Дикинсон, Маргарет Э.; Харрон, Джон П.; Лундерберг, Дэвид М.; ДеЯнг, Пол А.; Робель, Аликс Э.; Филд, Дженнифер А.; Писли, Грэм Ф. (сентябрь 2017 г.). «PIGE как инструмент проверки пер- и полифторированных веществ в бумаге и текстиле» . Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел B: Взаимодействие пучков с материалами и атомами . 407 : 47–54. Бибкод : 2017НИМПБ.407...47Р . дои : 10.1016/j.nimb.2017.05.052 .

[4] Тиге, Меганн; Джин, Юкун; Уайтхед, Хизер Д.; Хейс, Кэтлин; Либерман, Мэри; Панну, Серебро; Пламли, Меган Х.; Писли, Грэм Ф. (10 декабря 2021 г.). «Скрининг пер- и полифторалкильных веществ в воде с помощью гамма-эмиссионной спектроскопии, индуцированной частицами». АСУ ЭСиТ Вода . 1 (12): 2477–2484. doi : 10.1021/accesswater.1c00215 . S2CID 244412099 .

[5] Токранов, Андреа К.; Нисидзава, Николь; Амадей, Карло Альберто; Зенобио, Дженни Э.; Пикард, Хайди М.; Аллен, Джозеф Г.; Веситис, Чад Д.; Сандерленд, Элси М. (08 января 2019 г.). «Как мы измеряем поли- и перфторалкильные вещества (ПФАВ) на поверхности потребительских товаров?» . Письма об экологической науке и технологиях . 6 (1): 38–43. Бибкод : 2019EnSTL...6...38T . doi : 10.1021/acs.estlett.8b00600 . ПМЦ 7713715 . ПМИД 33283017 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]