ESPECTROSCOPÍA DE ANIQUILACION DE POSITRONES POSITRON ANIHILATION SPECTROSCOPY FUNDAMENTOS DE INGENIERÍA DE MATERIALES DIEGO RANGEL VELÁSQUEZ.

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1 ESPECTROSCOPÍA DE ANIQUILACION DE POSITRONES POSITRON ANIHILATION SPECTROSCOPY FUNDAMENTOS DE INGENIERÍA DE MATERIALES 2016-01 DIEGO RANGEL VELÁSQUEZ

2 Fenomenología implementada: Positrones La materia esta constituida de 3 partículas subatómicas. A cada una de ellas se le asocia una antipartícula de la siguiente forma: La partícula y la antipartícula comparten casi todas sus propiedades, la excepción es que la carga, dado el caso que haya, es opuesta. Si se dan las condiciones para que una partícula y una antipartícula entren en contacto, se aniquilan, liberando un par de fotones anti paralelos con energía igual a la total que tenían ambas partículas. Partícula (símbolo)Antipartícula (símbolo) Neutrón (n)

3 Obtención de positrones: Creación de pares. La radiación gamma al interactuar con la materia, provoca la aparición de un electrón y un positrón, el fotón debe portar una energía superior a la suma de la energía en reposo del electrón (0,51MeV) y el positrón (0,51MeV). Análogamente cuando se aniquilan un electrón con un positrón. El par de fotones anti paralelos lleva una energía de 0,51MeV

4 En un núcleo, un protón se desintegra en un fotón, un neutrón y un positrón de la siguiente forma: Se representa así: ESTE ES EL METODO USADO EN LAS PRUEBAS PAS

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6 Fuentes de positrones y muestras a evaluar Hay otros elementos radioactivos que se pueden utilizar, pero experimentalmente se prefiere el Sodio por su fácil obtención.

7 Espectroscopia de vida media de aniquilación de positrones A una muestra dispuesta apropiadamente, se le colocan dos sensores, uno que se excita con fotones de 1,27 MeV y otro que se excita con fotones de 0,51 MeV. Ambas señales se procesan digitalmente por espectrometría de altura de pulsos. Graficas de espectrometrías de pulsos

8 Los sensores de los fotones para facilitar la programación de los cálculos, deben colocarse lo suficientemente alejados para hacer aproximaciones paraxiales de los ángulos.

9 Ensanchamiento Doppler Genera una gráfica de energía de los fotones recibidos, contra el conteo de estos.

10 Consiste en dos detectores centelladores de Germanio dopado que permiten hacer el conteo de los fotones gamma, y un detector CZT que permite extender el conteo hasta los rayos x. Los centelladores consisten de germanio semiconductores que permite el flujo de corriente por efectos fotoeléctricos. El detector CZT consiste en un cristal de Telururo de Cadmio Zinc por el que los rayos X provocan efectos fotoeléctricos.

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14 Referencias Universidad Complutense de Madrid: http://nuclear.fis.ucm.es/research/thesis/informe-Elena-herranz.pdf http://nuclear.fis.ucm.es/research/thesis/presentacion_elena_herran z.pdf http://nuclear.fis.ucm.es/webgrupo/labo/archivos/guiones_virtual/in troduccion.html http://nuclear.fis.ucm.es/webgrupo/labo/archivos/guiones_virtual/Ti empos_Vida/Detectores.htm#Discriminador de Fracción Constante/ SCA http://nuclear.fis.ucm.es/webgrupo/labo/archivos/guiones_virtual/D oppler/Index/index.htm#Inicio

15 Referencias Centro de investigaciones nucleares, Uruguay: http://www.cin.edu.uy/archivos/CBMRI/teorico_espectrometria_gam ma.pdf