XRS'le yapılan analizlerde gözlenen temel sayma,escape,pile-up, satellite ve saçılma piklerinin incelenmesi /
Yazar: RIDVAN DURAK
Danışman: DOÇ.DR. YUSUF ŞAHİN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1993
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Pikler = Pig ; Radyasyon dedektörü = Radiation detector ; X ışını spektroskopisi = X ray spectroscopy

Özet:
Bu çalışmada temel sayma, Ge'un escape pikleri, pile-up pikler, karakteristik rad yasyonun saçılma pikleri ve KaL1 satellite pikler incelenmiştir. Öncelikle spektral temel saymaya tabiî radyasyonun katkısını belirlemek amacıyla temel sayma ölçümleri yapılmıştır. 0-520 kev enerji aralığında zırhlanmamış ve zırhlanmış dedektörle yapılan ölçümlerde hem temel saymada hem de fotopik şiddetlerinde, özellikle uranyum toryum serisinden kaynaklanan pik şiddetlerinde önemli derecede azalmalar tesbit edilmiştir. Zırhlanmamış dedektörde temel sayma hızı 24 keV'dc 1.72 s/d keV'dcn 511 kcV'de 4 x İÜ-3 s/d keV'e düşerken fotopik sayma hızı 24 keV'de 1.19 s/d keV'den 3 x 10-2 s/d keV'e düştüğü görülmüştür. 40 < Z < 70 elementler bölgesinde Ge'un escape pikleri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar için dedektör verimi, parçacık büyüklüğü, öz-soğurma düzeltmesi yapılmış ve escape pik/ 'fotopik şiddet oranlarının enerji ve kolimasyona bağımlılıkları ince lenmiştir. Düzeltilmiş değerlerin hata sınırları içerisinde teorik değerlerle uyum içinde olduğu görülmüştür. Kuantitatif analizlerde gözönüne alınması gereken diğer bir etki, puis pile-up etki sidir. Pile-up pikleri incelemek için 55Fe'in bozunmasından elde edilen Mn'ın karak teristik pikleri ~ 0.3 - 9 kcps sayma hızı aralığında ölçülmüş ve pile-up pik/ fotopik oranının sayma hızına ve ölü zamana bağımlılıkları incelenmiştir. Pile-up pik şeklin deki bozulmanın, sayma hızının bir fonksiyonu olduğu görülmüştür. Ge(Li) dedektörde fotopik şiddetine floresans radyasyonun numuneden saçılmasının etkisi incelenmiştir. Kalınlıkları ~ 0.06 - 0.19 g/an2 aralığında değişen B a nu muneler kullanılarak Compton piki/fotopik alanı oranları tayin edilmiştir. 241Am radyoizotop halka kaynak uyarımı için numune kalınlığının fonksiyonu olarak Comp ton piki/fotopik oranları verilmiştir. Sonuçların diğer araştırmacıların teorik.ve VI i'ii '-" u deneysel sonuçlan ile uyum içerisinde olduğu görülmüştür. ikincil uyarıcılarla (Fe, Co, Ni ve Cu) uyarılmış Cr, Mn ve Fe numunelerinin KLX satellite spektrumları incelenmiş ve KLl /KL° şiddet oranları hesaplanmıştır. Sonuçlar diğer araştırmacıların deneysel sonuçlan ile mukayese edilmiştir.

Abstract:
Ill SUMMARY In this study, background, Ge escape peak, pile-up peaks, scattering peaks of the characteristik radiation and KaL1 satellite peaks were investigated. To determine contribution of natural radiation to background in the measurements made by detector with and without a lead shild, we observed attenuation for both individual peak counts and background. Especially most of the peaks orijinating from the uranium and thorium series are significantly reduced. While in the lead covered detector background counting rate decrease from about 1.72 c/min keV at 24 keV to less than 4 x 10-3 c/min keV at 511 keV, photopeak counting rate decrease from 1.19 c/min to 3 x 10"2 c/min at 24 keV. Ge escape peaks are studied in the atomic number range 40< Z < 70. Corrections such as, detector efficiency, particle size, self absorption correction has been done for obtained results. The dependence of the escape peak/photopeak ratios on the energy and collimation was studied. Our results were seen to be in good agreement with the theoretical values. Another effect that should be considered in quantitative analysis is the puis pile- up effect. In order to investigate pile-up peaks, Mn characteristic peaks obtained from 55Fe decay were measured in the range of counting rate of ~ 0.3 - 9 kcps and investigated the dependence of pile-up peak/photopeak ratio to the counting rate and the died time. The distortion in pile-up peak was observed as a function of the counting rate. In Ge(Li) detector, the contribution to photopeak intensity due to Compton scatter ing of fluorescence radiation in the sample was studied. By using Ba samples in the thickness range 0.06 - 0.19 g/cm2 Compton peak/photopeak area ratios measured. The area ratios of Compton peak/photopeak was presented as a function of sample IV thickness for 241Âm annular radioisotope source excitation. Our results were seen to be in good egreement with the experimental results of Kis-Varga and Vegh (1993). KL1 satellite spectra of Cr, Mn and Fe samples excitated with secondary excitor were measured and KLl/KL° intensity ratios were calculated. The results were compared with the Parrat's experimental results and were seen to be higher than Parrat's.