REPOZITORIJ > REZULTATI

Povzetek

V doktorskem delu je bil izdelan spektroskopski sistem za analizo plastovitih vzorcev z
elastičnim povratnim sipanjem. Sistem predstavlja nadgradnjo eksperimentalne postaje
žarkovne linije z ionskim žarkom v zraku na Mikroanalitskem centru Instituta Jožef
Stefan. Najpomembnejši deli sistema so merilec povratno sipanih ionov, ki ga običajno
imenujemo kar RBS detektor, sistem za natančno nastavitev vzorca in merilec števila
vpadnih protonov. Detektor je vgrajen v prototipni nosilec, narejen iz aluminija, ki
omogoča konstanten pretok plina, v našem primeru helija, kar zmanjša ustavljanje
povratno sipanih protonov na poti do detektorja. Natančen način meritve protonske doze
je bil izveden z vgraditvijo kovinske mrežice za nabiranje naboja v vakuumu. Za možnost
nadgradnje žarka v zunanji mikrožarek smo poskrbeli z izdelavo prekinjevalca ionskega
žarka v vakuumu z RBS detektorjem. Natančen sistem za postavitev vzorca, ki omogoča
postavitev z natančnostjo, boljšo od 100 μm, sestavljata: laser, pritrjen na mikropozicijsko
mizico, premično v treh pravokotnih smereh, in kamera, povezana na računalnik.
Umeritev novega sistema je bila izvedena z debelimi tarčami. Delovanje sistema smo
potrdili z analizo plastovitih vzorcev, med katerimi so bili tudi predmeti zgodovinskega in
arheološkega pomena. Eksperimentalna postaja v sedanjem stanju je primeren kandidat za
prehod na digitalni zajem signala, ki bo omogočal sočasen zajem spektrov iz dveh PIXE,
enega RBS in enega PIGE detektorja pri velikih hitrostih štetja.
Analiza geometrijsko strukturiranih vzorcev, predvsem vzorcev s cilindrično
geometrijo, je bila v preteklosti nekoliko zanemarjena, zelo verjetno zaradi težav pri
računanju matričnih učinkov. V disertaciji je predlagan matematični model za pravilen
izračun pridelka rentgenskih žarkov pri meritvah tarč z valjasto geometrijo. Rezultat
analize smo kritično primerjali z rezultatom analize s komercialno dostopnimi
programskimi paketi. Še posebej močan vpliv geometrije je zaznati pri lahkih elementih,
ki oddajajo fluorescenčne rentgenske žarke nizkih energij. S predlaganim matematičnim
modelom smo opravili meritve tekstilnih vlaken, ki vsebujejo merljive primesi, težje od
silicija.
Dosežki so bili objavljeni v dveh člankih.