Lu-176 Gamma Spektrum

[wrdmstr inc.]

alle Lu-176 spektren hier rein 

hab mein 10g Fläschchen Lutetiumoxid erhalten, da reichen paar Minuten Messzeit schon

[Spalter]

Hallo,

der kleine Peak bei ca. 520 keV hat mich ein wenig beschäftigt bis ich drauf kam, dass es ein Summenpeak sein könnte.

Schöne Grüße,
Spalter

[opengeiger.de]

Hallo Freunde des Lutetium!!!
Könnten mir diejenigen, die eine Gammaspektroskopieanlage mit Theremino haben, hier ihr schönstes Lu-Spektrum posten und dazu einen Export-File aus dem Theremino, damit man die Daten für die Kalibrierung sieht?

Das Lu176 hat ja noch eine Linie bei 88.36keV die doch immerhin noch mit 14.5% Intensität daherkommt, und ich habe festgestellt, dass man die recht gut sehen können müsste. Das wäre ein weitere wichtige Stützstelle für eine Kalibrierung! 

Schaut Euch mal das Raysid Spektrum von Wrdmstr Inc. an, da sieht man die Linie vorne ganz schön, weil da eben die Detektor-Effizienz des kleinen Kristalls deutlich besser ist als bei höheren Energien.

Ich habe nun auch das Peter-1 Spektrum mit meinem verglichen (Bild im Anhang). Die grüne Kurve ist von mir, die schwarze von Peter (die Theremino Export Files in Interspec dargestellt). Die grüne Kurve hat vorne einen Peak, der noch einigermaßen in der Nähe von 88keV liegt, die schwarze Kurve,  da ist der Peak schon etwas daneben. Ein Röntgenpeak ist das aber sicher nicht. Ich denke die Anlage war da vielleicht nicht optimal kalibriert. Also das wäre ganz wertvoll für die Aktivitätskalibrierung, wenn wir wüssten, wie gut man den 88keV Peak des Lu176 sieht. Also tut mir nen Gefallen, und messt das Lu176 Spektrum auch vorne sauber raus! Und bitte mit Theremino Export, damit man das mit Interspec nachvollziehen kann! 

[Peter-1]

Hallo Bernd,

ich habe begonnen ! Zunächst noch die Kalibrierung mit Am241 und Pb210 für den unteren Bereich. Wie es mit meiner Maschine unterhalb von 50 keV aussieht habe ich schon vor 1 Jahr gemessen. Die weiteren Daten dauern noch etwas.

Peter

[Peter-1]

Noch ein weiterer Test zur Kalibrierung.

[Curium]

Lu Spec mit File Histogramm (2,5 Zoll, 1h, Burg, Hintergrund nicht abgezogen, nach hinten nicht Kalibriert(K40)), schön die x rays und der gamma bei 88!

[opengeiger.de]

Lu Spec mit File Histogramm (2,5 Zoll, 1h, Burg, Hintergrund nicht abgezogen, nach hinten nicht Kalibriert(K40)), schön die x rays und der gamma bei 88!

Es sieht so aus, als sei sehr entscheidend, dass man mit "IIR Filter 0" und "bins x5" misst, sonst sieht man die Feinheiten nicht. Ich kämpfe noch, die Gegend um 88keV sauber aufgelöst zu bekommen.

[Curium]

Der 88er ist jedenfalls deutlich kleiner als er bei 14,5% Branching sein sollte (nochdazu bei einer höheren Detectoreffizienz), aber das finden auch andere?
https://www.researchgate.net/figure/Energy-spectrum-of-Lu-176-from-a-piece-of-LSO-placed-on-a-1-diameter-1-long-NaITl_fig1_3139206

[opengeiger.de]

Hmm, bei mir sieht das noch anders aus. 
Ich hab in
http://www.radiochemistry.org/periodictable/gamma_spectra
das Beispiel im Anhang gefunden.

[Curium]

das ist für metastabiles Lu m176 siehe HWZ, hatte ich auch zuerst gefunden.......

[opengeiger.de]

Naja, ich seh schon, da fehlt meiner Anlage wohl doch etwas die nötige Auflösung. 

So sieht das bei mir aus 4a mit IIR-Filter 0 und 4b mit IIR Filter 10. Ich hab auch am Am241 die Energie kalibriert. Aber das kommt kräftig genug.

[Curium]

versuchs doch mal mit der config_lu Datei, ist ohne rescomp, das waren meine Einstellungen, aber nicht den zerotrim verwenden, meine Sonde hat HV und Soundcard eingebaut, kann keinen Noise test machen.

[Peter-1]

Nach fast 6 Stunden Meßzeit nun hier mein Ergebnis mit dem reinen Metall.

[opengeiger.de]

versuchs doch mal mit der config_lu Datei, ist ohne rescomp, das waren meine Einstellungen

Ok, werd ich testen. Ich habe nochmal ein Lu176 Referenzspektrum bei Theremino auf der webseite gefunden (siehe Bild). So sollte es rauskommen. 

[Samarskit]

Das Problem mit dem kaum sichtbaren 88keV-Peak von Lu176 hatte ich auch schon seit längerem. Ich hatte in der Vergangenheit immer wieder mal Messungen mit Lu176 vorgeneommen, meist als Metall oder in Form der LYSO-Stäbe.

Dabei hatte ich mich gewundert, dass der unterste Peak, der bei 88keV liegt und nur eine Intensität von gut 13% besitzt, doch ziemlich stattlich herauskam.

Merkwürdig war nur, dass er ziemlich stark nach links verschoben erschien bei linearer Energiekalibrierung
des Detektors. Das konnte ich mir längere Zeit nicht erklären - bis ich eines Tages merkte, dass das gar nicht die 88keV-Gammaemission ist, sondern die von der Eigenstrahlung des Lu angeregte Röntgenemission der
K-Schale (K-alpha/beta) bei ca. 55-60 keV!! Die 88keV-Emission war zwischen diesem Röntgenpeak und
der 202 keV-Gammalinie überhaupt nicht oder nur extrem schwach zu sehen. Den Grund dafür konnte ich
mir nicht erklären und habe einen Freund danach gefragt. Er hat mir aber diese Schwierigkeit bestätigt; er sähe diese Linie auch nicht, sondern nur den starken Röntgenpeak.

Daraufhin habe ich mal nachgedacht und überschlägig gerechnet:

Die Gammaemission  bei 88keV hat eine Intensität von 13,3% und wird von nur 2,59% der Lu-Atome emittiert.
Die Röntgenlinie kann dagegen von ALLEN Emissionen des Nuklids (88, 202 und 307 keV, Gesamtintensität 193%) angeregt werden und kann prinzipiell von ALLEN Atomen des Elementes ausgehen! Selbst wenn man von einer bescheidenen Wahrscheinlichkeit für den Fluoreszenzpeak von z.B. wenigen Prozent ausgeht, bedeutet das einen einen Intensitätsfaktor von grob geschätzt 10-20 im Verhältnis von Röntgenpeak zu Gammapeak. Ich kenne die totale Intensität der LuK-Emissionen nicht, weiß aber, dass sie bei sehr schweren Kernen (und Lu gehört ja bereits in diese Kategorie) nicht unerheblich ist und sicher einige Prozent beträgt. Dazu kommt vor einem Versuch einer Kalibrierung über die Photopeaks der verschiedenen Energien noch die Aufgabe, zu klären, wie hoch denn deren zusätzlicher Verlustfaktor an die Röntgenemission überhaupt ist!? Anders gefragt: Wie viel Prozent der Photoemissionen verlassen das Material, ohne zuvor in eine Röntgenanregung verwickelt worden zu sein? Der Verlustfaktor wird sicher für jede Energie unterschiedlich ausfallen, und mein Verdacht ist nun der, dass er gerade bei der niedersten Energie, also der 88keV-Energie, am höchsten ist, so dass dessen Photopeak eine deutlich geringere Emissionswahrscheinlichkeit besitzt als erwartet.
und damit den Grund liefert für die Tatsache, dass der Peak nicht oder nur sehr schwach zu sehen ist.

Vielleicht brauchen wir da doch noch den Rat eines spezialisierten RFA-Fachmannes!?

In Wikipedia hatte ich dazu vorhin noch einen Eintrag entdeckt, der meine Vermutung unterstützt:

>Bei der Photoabsorption schlägt das Photon ein Elektron aus der Elektronenhülle eines Atoms. Dafür ist je >nach Elektronenschale eine bestimmte Mindestenergie notwendig. Die Wahrscheinlichkeit dieses Prozesses >als Funktion der Photonenenergie steigt bei Erreichen der Mindestenergie abrupt auf einen hohen Wert an
>(Absorptionskante) und nimmt zu höheren Photonenenergien dann wieder kontinuierlich ab, bis zur nächsten >Absorptionskante. Das ,,Loch" in der Elektronenhülle wird durch ein Elektron aus einer höheren Schale >wieder aufgefüllt. Dabei entsteht niederenergetische Fluoreszenzstrahlung.

Ich habe auch eben noch eine Kurzzeitaufnahme erstellt, diesmal mit dem Oxid Lu2O3. Der 88keV ist ebenfalls nur schwach zu erkennen wie bei Opengeiger.