Röntgenfluoreszenz

[Peter-1]

Bei der Frage nach der noch erkennbaren Energiepeaks gibt es eine schöne Anordnung mit einem kleinen Strahler. In Rauchmelder wurde teilweise Am241 als kleine Pillen verbaut. Strahlt man nun mit diesem Strahler 59,5 keV eine Probe an, so wird diese Probe angeregt und sendet ein entsprechendes Spektrum aus. Das Verfahren wird energiedispersive Röntgenfluoreszenzanalyse genannt.
Zu beachten ist bei dem Aufbau, dass keine direkte Strahlung vom Americium zum Szintillator gelangt. Mit unterschiedlichen Materialien läßt sich so schön die Grenze der Detektion testen. Selbst Yttrium und Strontium (nahe 14 keV) waren noch nachweisbar.

[Lutathera-177]

Wow - das sieht wirklich Klasse aus. Sehr sauber und anschaulich 

Ist die Sonde eine gewöhnliche mit Alu-Kappe oder was spezielles?

[Peter-1]

Ein ganz normaler NaI Kristall.

[Zugpferd]

Hab dazu auch viel gelesen, sollte alles machbar sein, allerdings wurde hier auch schon mal berichtet das die Aktivitäten der üblichen Quellen nicht ausreichen sollen... Wenn wir jetzt mal einen Praktiker da haben, magst du uns sagen wie es genau funktioniert? Ich sah zum Teil 8Quellen im Kreis um den Detektor usw...

[DL3HRT]

Es gibt ein Dokument von Theremino zu diesem Thema: LINK
Aber Achtung! Für uns in Deutschland ist das nicht relevant, da weit oberhalb der Freigrenze.

[Peter-1]

Das Dokument von Theremino ist schon recht gut. Aber ich habe nur ein NaI Kristall. Bis ca. 14 keV (Strontium) geht das noch vernünftig. Nach oben bis etwa Holmium bei 47 keV. Tantal habe ich noch nicht versucht, da der Abstand zu Americium sehr gering ist. Meine Anordnung ist im Bild zu sehen. Es sind 5 Pillen von einem Rauchmelder :-( und über die Freigrenze möchte ich jetzt nicht reden 

[Zugpferd]

Sehr gut, das Dokument kannte ich noch nicht, aber habe das Bild daraus mal gesehen mit den 6 Quellen...

[Butterfly]

Aber was ich nicht verstehe, Röntgenstrahlung entsteht doch durch Abbremsung von Elektronen...Das Am 241 sendet doch Alphapartikel aus, etwas schwache Gammastrahlung aber keine Elektronen.

Wie kann dann Röntgenstrahlung entstehen?

Lg der Hape

[NoLi]

Die niederenergetische Gammastrahlung des Am-241 überträgt beim Zusammenprall mit Hüllenelektronen Energie auf diese und hebt sie damit auf ein höheres Energieniveau an. Beim "zurückhopsen" dieser Elektronen auf ihr ursprügliches Energieniveau wird diese freigesetzte Energie als Photonenstrahlung, "Fluoreszenzstrahlung", abgestrahlt.

Gruß
Norbert

[Butterfly]

Also keine Bremsstrahlung sondern charakteristische Röntgenstrahlung. Hab's verstanden, danke!

[opengeiger.de]

Ich habe mir aus gegebenem Anlass nochmals das Verhalten des Radiacode bei sehr niedrigen Energien angeschaut. Da hatte ich ja schon mal ein Tritium Gaslicht vermessen, die Spark Gap Röhre mit Cs137 Klecks, und den Rauchmelder. Nun ging mir aber noch ein guter Treffer für eine ,,Low Energy Cal" ins Netz, wenn ich es richtig verstehe. Ich hab dem Radiacode 5 rote ,,Schweissnadeln" auf den Bauch gebunden. Und siehe da, Tralala, ich bekomme einen super deutlichen Peak in Kanal Nr. 29 und das ist sogar der höchste Peak, wenn Amplif auf 0 steht! How come? 

Was meint ihr, welche Energie soll ich hinter Kanal 29 schreiben und warum? 

[etalon]

Ich habe mir aus gegebenem Anlass nochmals das Verhalten des Radiacode bei sehr niedrigen Energien angeschaut. Da hatte ich ja schon mal ein Tritium Gaslicht vermessen, die Spark Gap Röhre mit Cs137 Klecks, und den Rauchmelder. Nun ging mir aber noch ein guter Treffer für eine ,,Low Energy Cal" ins Netz, wenn ich es richtig verstehe. Ich hab dem Radiacode 5 rote ,,Schweissnadeln" auf den Bauch gebunden. Und siehe da, Tralala, ich bekomme einen super deutlichen Peak in Kanal Nr. 29 und das ist sogar der höchste Peak, wenn Amplif auf 0 steht! How come? 

Was meint ihr, welche Energie soll ich hinter Kanal 29 schreiben und warum? 

Gibts dazu auch ein Spektrum?

[opengeiger.de]

Ja, kommt demnächst. Ich will es noch bis etwa 2700keV "orange" werden lassen. Bin gerade bei 18h und 2500keV. Allerdings kann ich sagen, dass der Kanal 29 mit Abstand die meisten Counts haben wird. Meine Energie Cal ist bei diesen niedrigen Energien bestimmt sehr ungenau, deswegen schreibe ich lieber keinen Energiewert hin. Ich glaube aber auch, dass die Radiacodes gar nich so arg streuen werden auf der Energieachse in dem Bereich unter 100keV. Bis heute Mittag denke ich ist das Spektrum fertig! Dann poste ich das.

PS: Ich habe nachgeforscht, die Schweißnadeln sind übrigens >10Jahre alt, das muss man ja bei Thorium immer dazu sagen.

[opengeiger.de]

So, nun ist die Spektrum Akkumulation bei 20h+ angelangt und der letzte Peak im Thorium Spektrum auch noch orange geworden. Damit denke ich, ist das Spektrum für eine Kalibration statistisch sicher. Ich habe also wie gesagt 3 rote WIG-Schweissnadeln dicht nebeneinander mit Tesafilm auf die RC-101 Unterseite geklebt, so dass sie auch noch etwas die Gerätelänge überlappen und dieses Assembly in zentrisch in eine 25mm dicke Bleiburg gelegt und dort dann das Spektrum aufgenommen. Dieses Spektrum zeigt dann nach 20h etwa 13.2cps an was 0.5uSv/h auf dem Display entspricht. Der Background in der Bleiburg spielt bei der Aktivität der Nadeln in der Bleiburg so gut wie keine Rolle.

Was nun sofort auffällt ist der erste gigantische Peak in Kanal 29  .

Darauf folgt dann das Pb212 bei 238keV und die anderen wohl bekannten Peaks des Th nat. Dabei nochmal der Hinweis, ich gehe davon aus, dass das Thorium relativ alt ist, weil ich die Nadeln vor rund 10Jahren gekauft habe. Der erste Peak ist wohlgemerkt doppelt so hoch wie der zweite bei 238keV und liegt auch noch spürbar vor der Stelle wo normalerweise der Background sein Maximum über der x-Achse hat. Ich will jetzt meine Energie-Cal bewusst noch nicht ins Rennen werfen, erstens weil sie "da unten" nicht unbedingt richtig sein muss und zweitens, weil ich Euch nicht in eine Richtung vorpolen will.  Meine Vermutung ist, dass ,,ein interessantes Schauspiel" für die erste Linie an der etwas unerwarteten Stelle verantwortlich ist.

Deswegen meine Frage, was spielt sich hier ab, warum ist diese Linie so gewaltig hoch und genau an der Stelle? Wie gesagt, so ganz 100% sicher bin ich mir auch noch nicht, aber ich habe einen sehr starken Verdacht. Und die Lösung der Frage würde zu einer besseren Low-Energy Cal des Radiacode führen.

Was sind hier die Meinungen? 

[etalon]

...
Deswegen meine Frage, was spielt sich hier ab, warum ist diese Linie so gewaltig hoch und genau an der Stelle? Wie gesagt, so ganz 100% sicher bin ich mir auch noch nicht, aber ich habe einen sehr starken Verdacht. Und die Lösung der Frage würde zu einer besseren Low-Energy Cal des Radiacode führen.

Was sind hier die Meinungen? 

Ich würde mal ganz frech behaupten, das sind die nicht aufgelösten Ka und Kb Röntgenlinien des Wolframs aus dem die Schweißelektroden bestehen. Da du sehr viel Wolfram um sämtliche enthaltenen Nuklide hast und sehr hohe Anregungsenergien mit einigermaßen hoher Übergangswahrscheinlichkeit, bekommst du da natürlich eine Menge charakteristische Röntgenanregung, zumal der Konversionsfaktor im Wolfram zudem sehr hoch ist. Außerdem ist dein Messgerät da vorne bei den niedrigen Energien auch mit am empfindlichsten, so dass das insgesamt zu einem ausgeprägten Peak führt...