Διάλεξη

Φθορισμός ακτίνων Χ: μια τεχνική που αποκαλύπτει τα μυστικά των αρχαίων, αλλά και μοντέρνων προηγμένων υλικών και εξερευνά ίχνη αρχαίας εξωγήινης ζωής

26 Μαΐ 202113;15
Dr. Ανδρέας Γερμανός Καρύδας
Διευθυντής Ερευνών
Ινστιτούτο Πυρηνικής και Σωματιδιακής Φυσικής
ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος»

Η φασματομετρία φθορισμού ακτίνων Χ (XRF) είναι μια στοιχειακή τεχνική που χαρακτηρίζεται από εξαιρετική ευελιξία στην ανάλυση σχεδόν κάθε είδους δείγματος (στερεά δείγματα, λεπτά υμένια, σκόνες, νανο-σωματίδια, υγρά κ.λπ.), παρέχοντας ταχέως ποιοτικά και ποσοτικά αποτελέσματα. Στην ανάλυση XRF, μια διεγείρουσα δέσμη ακτίνων Χ προκαλεί τον ιονισμό των εσωτερικών ατομικών στοιβάδων (K-, L-, M-) των περιεχόμενων σε ένα δείγμα στοιχείων με επακόλουθο αποτέλεσμα την εκπομπή ακτίνων Χ χαρακτηριστικής ενέργειας. Η χρήση μιας ποικιλίας διαθέσιμων σύγχρονων πηγών ακτίνων Χ και φασματόμετρων ενεργειακής διασποράς, επιτρέπει την ταυτόχρονη αναγνώριση και ποσοτικοποίηση των συστατικών στοιχείων του αναλυόμενου δείγματος, με εφαρμογή σχεδόν σε ολόκληρο τον περιοδικό πίνακα και σε ένα ευρύ δυναμικό εύρος συγκεντρώσεων, από ng/g (μέρη ανά δισεκατομμύριο) ως % κ.β. συγκεντρώσεις.

Ο απώτερος στόχος της ανάλυσης XRF είναι ο ποσοτικός προσδιορισμός της στοιχειακής σύστασης ομοιογενών, διστρωματωμένων ή και τρισδιάστατων ετερογενών υλικών σε διαφορετικές χωρικές κλίμακες, σε δείγματα μεγέθους μικρομέτρων έως και ογκώδη αντικείμενα (~m), ώστε να δημιουργηθούν δισδιάστατοι ή και τρισδιάστατοι χάρτες συγκέντρωσης της χωρικής κατανομής στοιχείων. Τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά και οι αναλυτικές δυνατότητές της έχουν υποστηρίξει και προωθήσει διεπιστημονικές εφαρμογές στην επιστήμη υλικών,  το περιβάλλον, τ`η γεωλογία, τη βιολογία και ιατρική, την πολιτιστική κληρονομιά,  την εγκληματολογία, την παλαιοντολογία, τη φαρμακευτική και την κοσμετολογία.

Το σεμινάριο έχει στόχο να προσφέρει μια εισαγωγή στις αρχές της ποιοτικής και ποσοτικής ανάλυσης XRF και να εξηγήσει τα διαφορετικές μεθοδολογίες και οργανολογίες  της τεχνικής που επιτρέπουν την αξιοσημείωτη εφαρμογή της, σε μικρά εργαστήρια ή πηγές σύγχροτρον, στο πεδίο ή εξ αποστάσεως. Στο σεμινάριο θα παρουσιαστούν επιλεγμένες εφαρμογές XRF από διαφορετικά επιστημονικά πεδία με έμφαση στον χαρακτηρισμό σύγχρονων και αρχαίων υλικών, ενώ θα συζητηθούν πρόσφατες εξελίξεις στην ανάπτυξη διαφορετικών μεθοδολογιών XRF αλλά, καθώς και οι μελλοντικές προοπτικές της.


ΥΛΙΚΟ

© 2018 ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ, ΑΠΘ.