نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

• مهدی قاسمی فرد

آزمایشگاه فناوری نانو، مجتمع آموزش عالی اسفراین، اسفراین

چکیده

در این مطالعه به منظور کاهش طیف پس­ زمینه در طیف­سنج پهن شدگی دوپلری و استفاده از اطلاعات مربوط به دنبالۀ طیف که عمدتاً ناشی از نابودی پوزیترون به وسیلۀ الکترون­های مغزی است، چیدمان جدیدی معرفی شده و نتایج حاصل از آن به روش نسبیتی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می­دهد که پس از وارد شدن پوزیترون به درون نمونه و نابودی آن با الکترون­های ظرفیت و مغزی ساختار شبکه، علاوه بر پرتو گامای اصلی، گاماهای ناخواسته ناشی از پدیدۀ کامپتون و نابودی آنها در خارج از نمونه نیز ثبت می‌شوند. با این روش چیدمانی جدید در طیف سنج پهن شدگی دوپلری، از همپوشانی طیف اصلی با طیف پس زمینه که حاوی اطلاعات نوار انرژی الکترون­های مغزی است، جلوگیری می‌شود. این طیف پس زمینۀ اضافی و ناخواسته باعث اتلاف وقت و انرژی بسیار در مطالعۀ ساختار مواد به کمک این طیف­سنج می­شود. برای رفع این مشکل بعد از بررسی­های مفصل به یک طرح چیدمان آزمایشگاهی جدید دست یافتیم که علاوه بر کاهش شمارش گاماهای ناخواسته، مدت زمان ثبت طیف را نیز به طرز قابل توجهی کاهش داده است. نتایج حاصل از این روش طیف سنجی جدید در مقایسه با روش سنتی، نشان دهندۀ کاهش قابل ملاحظۀ ثبت گاما‌های ناخواسته و در نتیجه افزایش قابل ملاحظه در شناسایی ۹۹ درصد گاماهای ناشی از نابودی پوزیترون با الکترون­های مغزی است.

کلیدواژه‌ها

• طیف سنج پوزیترونی CDBS
• نوار انرژی الکترون‌های مغزی
• پدیدۀ کامپتون
• طیف پس زمینه

موضوعات

• فیزیک مادهٔ چگال

عنوان مقاله [English]

Reduction of background in CDBS spectrometer: An analytical review of the hyperbolic positron spectrum

نویسنده [English]

• Mahdi Ghasemifard

Department of Engineering, New modern energy lab., Esfarayen University of Technology, Iran

چکیده [English]

In this study, in order to reduce the background spectrum in Doppler broadening spectroscopy and, to use information about the tail of spectrum, which is mainly due to the annihilation of positrons by core electrons, a new setup was introduced and the results has been analyzed by the relativity formula. The results show that after the positron enters the sample and is annihilated by the valance and core electrons of the  lattice structure, in addition to the two main gamma rays, unwanted gammas caused by the Compton phenomenon and their annihilation outside the sample. In a Doppler broadening spectroscopy, the electrons' energy band information disappears from the researchers' view due to the overlap of the main spectrum with the background spectrum. This extra and unwanted background spectrum wastes a lot of time and energy in studying the structure of materials with the help of this spectrometer. To solve this problem, our research team has developed a new laboratory layout plan after detailed studies, which in addition to reducing the count of unwanted gammas, has also significantly reduced the recording time of the spectrum. The results of this new spectroscopic method compared to the traditional method show a significant reduction in the recording of unwanted gammas and, as a result, a significant increase in the detection of 99% of gammas due to the annihilation of positrons by core electrons.

کلیدواژه‌ها [English]

• CDBS positron spectrometer
• energy band of electron’s core
• Compton phenomenon
• background spectrum