X-Işınları. Gelen X-ışınları. Geçen X-ışınları. Numan Akdoğan. akdogan@gyte.edu.tr



Benzer belgeler
X-Işınları. Çalışma Soruları

X-Işınları. Çalışma Soruları. Doç. Dr. Numan Akdoğan Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü Fizik Bölümü. X1 (X-ışınları hakkında genel bilgiler)

X-Işınları. 1. Ders: X-ışınları hakkında genel bilgiler. Numan Akdoğan.

Gamma Bozunumu

Alfalar: M Q. . -e F x Q. 12. Hafta. Yüklü parçacıkların ve fotonların madde ile etkileşimi

GAMMA VE X - IŞINLARI

X-Işınları. Numan Akdoğan. 1. Ders: X-ışınları hakkında genel bilgiler.

UBT Foton Algılayıcıları Ara Sınav Cevap Anahtarı Tarih: 22 Nisan 2015 Süre: 90 dk. İsim:

X-Işınları. 4. Ders: X-ışını sayaçları. Numan Akdoğan.

MONTE CARLO. Prof. Dr. Niyazi MERİÇ. Ankara Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsü Enstitü Müdürü

Işığın Modülasyonu HSarı 1

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

RÖNTGEN FİZİĞİ 6. X-Işınlarının madde ile etkileşimi. Doç. Dr. Zafer KOÇ Başkent Üniversitesi Tıp Fak

İÇİNDEKİLER -BÖLÜM / 1- -BÖLÜM / 2- -BÖLÜM / 3- GİRİŞ... 1 ÖZEL GÖRELİLİK KUANTUM FİZİĞİ ÖNSÖZ... iii ŞEKİLLERİN LİSTESİ...

Modern Fiziğin Doğuşu

Bölüm 1 Maddenin Yapısı ve Radyasyon. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

X-Işınları. 8. Ders: X-ray resonant magnetic scattering (XRMS) Numan Akdoğan.

12. SINIF KONU ANLATIMLI

RÖNTGEN FİZİĞİ X-Işınları Absorbsiyon ve saçılma. Doç. Dr. Zafer KOÇ Başkent Üniversitesi Tıp Fak

Bugün için Okuma: Bölüm 1.5 (3. Baskıda 1.3), Bölüm 1.6 (3. Baskıda 1.4 )

tayf kara cisim ışınımına

Elektromanyetik Işıma Electromagnetic Radiation (EMR)

Optik Özellikler. Elektromanyetik radyasyon

X-Işınları. Numan Akdoğan. 2. Ders: X-ışınlarının üretilmesi.

8.04 Kuantum Fiziği Ders V ( ) 2. = dk φ k

Nötronlar kinetik enerjilerine göre aşağıdaki gibi sınıflandırılırlar

h 7.1 p dalgaboyuna sahip bir dalga karakteri de taşır. De Broglie nin varsayımı fotonlar için,

Geçen Süre/Yarı ömür. İlk madde miktarı. Kalan madde miktarı

RADYASYON FİZİĞİ 4. Prof. Dr. Kıvanç Kamburoğlu

X-Işınları. Numan Akdoğan. 10. Ders: X-ışınlarıyla görüntüleme (X-ray imaging)

SPEKTROSKOPİ ENSTRÜMANTAL ANALİZ. Elektromanyetik radyasyon (ışıma)

X-Işınları. 5. Ders: X-ışını kırınımı. Numan Akdoğan.

Ders 11: Sismik Fazlar ve Hareket Zamanları

X-IŞINI OLUŞUMU (HATIRLATMA)

da. Elektronlar düşük E seviyesinden daha yüksek E seviyesine inerken enerji soğurur.

EĞİTİM-ÖĞRETİM YILI 12 SINIF FİZİK DERSİ DESTEKLEME VE YETİŞTİRME KURSU KAZANIMLARI VE TESTLERİ

Harici Fotoelektrik etki ve Planck sabiti deney seti

FİZ4001 KATIHAL FİZİĞİ-I

Atomların Kuantumlu Yapısı

X-IŞINLARININ ÖZELLİKLERİ VE ELDE EDİLMELERİ. X-ışınları Alman fizikçi Wilhelm RÖNTGEN tarafından 1895 yılında keşfedilmiştir.

Nanomalzemelerin Karakterizasyonu. Yapısal Karakterizasyon Kimyasal Karakterizasyon

8.04 Kuantum Fiziği Ders VI

FM561 Optoelektronik. Işığın Modülasyonu

TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi. chem.libretexts.org

ψ( x)e ikx dx, φ( k)e ikx dx ψ( x) = 1 2π θ açısında, dθ ince halka genişliğinin katı açısı: A. Fiziksel sabitler ve dönüşüm çarpanları

2. Işık Dalgalarında Kutuplanma:

6- RADYASYON KAYNAKLARI VE DOZU

Fizik 101-Fizik I Katı Bir Cismin Sabit Bir Eksen Etrafında Dönmesi

X IŞINLARININ ELDE EDİLİŞİ

RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ DERS. Prof. Dr. Haluk YÜCEL RADYASYON DEDEKSİYON VERİMİ, ÖLÜ ZAMAN, PULS YIĞILMASI ÖZELLİKLERİ

FİZİK 4. Ders 6: Atom Enerjisinin Kuantalanması

BÖLÜM 7. ENSTRÜMENTAL ANALİZ YÖNTEMLERİ Doç.Dr. Ebru Şenel

KİMYA. davranış. umunu, reaksiyonlar sırass. imleri (enerji. vs..) gözlem ve deneylerle inceleyen, açıklayan a

Elementel Analiz için X-ışını Spektrometresi

Magnetic Materials. 11. Ders: Manyetik Anizotropi. Numan Akdoğan.

Kuantum Fiziğinin Gelişimi (Quantum Physics) 1900 den 1930 a

X IŞINLARININ NİTELİĞİ VE MİKTARI

X-IŞINLARI FLORESAN ve OPTİK EMİSYON SPEKTROSKOPİSİ

Sayfa 1 / 8 (c) 2016

T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI EĞİTİM TEKNOLOJİLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ Ölçme Değerlendirme ve Açıköğretim Kurumları Daire Başkanlığı

Geçen Derste. ρ için sınır şartları serinin bir yerde sona ermesini gerektirir Kuantum Fiziği Ders XXIII

SPEKTROSKOPİ. Spektroskopi ile İlgili Terimler

ÖRNEK SAYISAL UYGULAMALAR

Soru 1 (20) 2 (20) 3 (30) 4 (30) Toplam Puan Radyasyon Fiziği Final Sınavı

Doç.Dr.Vildan BiLGiN. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi - Fizik Bölümü

Prof. Dr. Niyazi MERİÇ Ankara Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsü

Modern Fiziğin Teknolojideki Uygulamaları

X-IŞINLARI KIRINIM CİHAZI (XRD) ve KIRINIM YASASI SİNEM ÖZMEN HAKTAN TİMOÇİN

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ. X-Işını Spektroskopisi Yrd. Doç. Dr. Gökçe MEREY

FİZİK ÖĞRETMENLİK ALAN BİLGİSİ - DENEME SINAVI DENEME. Diğer sayfaya geçiniz.

Bölüm 3. Tek Serbestlik Dereceli Sistemlerin Zorlanmamış Titreşimi

DERS ÖĞRETİM PLANI. (Bölümden Bağımsız hazırlanmıştır

Yusuf KÖSE. Fe, Cu, Sn, Pb FOĐL NUMUNELER ÜZERĐNE UYGULANAN ELEKTRĐK AKIMININ X-IŞINI AZALTMA KAYSAYISINA ETKĐSĐ

- 1 - ŞUBAT KAMPI SINAVI-2000-I. Grup. 1. İçi dolu homojen R yarıçaplı bir top yatay bir eksen etrafında 0 açısal hızı R

Manyetik Malzemeler. Çalışma Soruları

MODERN FİZİĞİN DOĞUŞUNDA MOR ÖTESİ KRİZİNİN ROLÜ

Kaynak: Forum Media Yayıncılık; İş Sağlığı ve Güvenliği için Eğitim Seti

METRİ HIZLANDIRICILAR. Mehmet YÜKSELY ÇÜ FBE Fizik ABD.

X-Işınları TAC-SR. Numan Akdoğan.

Büyük Patlama ve Evrenin Oluşumu. Test 1 in Çözümleri

RADYASYON FİZİĞİ 1. Prof. Dr. Kıvanç Kamburoğlu

SPEKTROSKOPİK ELİPSOMETRE

Fen ve Mühendislik Bilimleri için Fizik

SU Lise Yaz Okulu 2. Ders, biraz (baya) fizik. Dalgalar Elektromanyetik Dalgalar Kuantum mekaniği Tayf Karacisim ışıması

Fen ve Mühendislik Bilimleri için Fizik

1.36 hafta. 2.Cumartesi veya Pazar günü. 3. Günlük 4 saat. 4.Toplam 144 saat

RADYOTERAPİ CİHAZLARINDAKİ GELİŞMELER. Hatice Bilge

RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ

Marie Curie. Thomson Cabir bin Hayyan. Henry Becquerel

5. a) 1 angström (Å) =10 10 m oldu undan, olur. ESEN YAYINLARI 6. Elektronlar ivmelenirken tüm enerjilerini X- fl nlar. min

Bahar Yarıyılı Bölüm-2 ve Bölüm-3 (Uygulamalar) Ankara A. OZANSOY

ATOMUN YAPISI ATOMUN ÖZELLİKLERİ

T.C. YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

H a t ı r l a t m a : Şimdiye dek bilmeniz gerekenler: 1. Maxwell denklemleri, elektromanyetik dalgalar ve ışık

Serbest Elektron Lazeri

12. SINIF KONU ANLATIMLI

Malzeme muayene metodları

YÜKSEK ENERJİLİ X- IŞINLARIYLA YAPILAN TEDAVİLERDE KARBON FİBER MASANIN CİLT VE İZOMERKEZ DOZUNA ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

BASINÇ ALTINDAKİ ÇELİK ELEMANLARIN TAŞIMA GÜCÜ HESABI

Transkript:

X-Işınları 3. Ders: X-ışınlarının maddeyle etkileşmesi Gelen X-ışınları Saçılan X-ışınları (Esnek/Esnek olmayan) Soğurma (Fotoelektronlar)/ Fluorescence ışınları Geçen X-ışınları Numan Akdoğan akdogan@gyte.edu.tr Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü Fizik Bölümü Nanomanyetizma ve Spintronik Araştırma Merkezi (NASAM)

X-ışınlarının maddeyle etkileşmesi Gelen X-ışınları Saçılan X-ışınları (Esnek/Esnek olmayan) Soğurma (Fotoelektronlar)/ Fluorescence ışınları Geçen X-ışınları Fotoelektron (soğurma)/fluorescence ışınları, saçılma ve geçen ışınların oranı; X-ışınlarının enerjisine, malzemenin kalınlığına ve cinsine bağlıdır.

Soğurma (Fotoelektronlar) / Fluorescence ışınları Foto elektronlar (Foto elektrik etki) İlk gözleyen Heinrich Hertz (1887) Açıklayan Albert Einstein (1905) Nobel Fizik Ödülü (1921 ) Floresans ışınları (Karakteristik X-ışınları) Auger elektronları (Auger etkisi) Keşfedenler: Lise Meitner (1922) Pierre Victor Auger (1925) Şekiller: http://www.amptek.com/xrf.html

Saçılma (Esnek / Esnek olmayan) Esnek saçılma (Elastic scattering): Gelen fotonun enerjisi korunuyor. Yalnızca yönü değişiyor. i. Thomson saçılması: Atomdaki tek bir elektrondan meydana gelen saçılma. J. J. Thomson (Elektronu keşfinden dolayı 1906 da Nobel Fizik Ödülü.) ii. Rayleigh saçılması: Atom veya moleküldeki bütün elektronlardan aynı şekilde (coherent) meydana gelen saçılma. Lord Rayleigh (Argon elementini keşfinden dolayı 1904 te Nobel Fizik Ödülü.) Esnek olmayan saçılma (Inelastic scattering): Gelen foton enerji kaybediyor. i. Compton saçılması (Incoherent scattering) A. H. Compton (1927 de Nobel Fizik Ödülü.)

Compton saçılması Çarpışmadan önce hareketsiz olan elektron, çarpışmadan sonra momentum kazanacaktır. Ayrıca gelen X-ışınının ilerleme yönünde ve dik yönde momentum korunacaktır: h h = cosθ + λ λ p e cosφ (4.8) 0 = h sin θ + pe sin φ λ (4.9)

Compton saçılması θ ve φ, sırasıyla, X-ışını ve elektron saçılma açılarıdır. Toplam enerjinin korunumu bize aşağıdaki ifadeyi verir: hc hc + mc = + ( pc + mc ) λ λ 2 2 2 2 4 1/2 e e e h λ = λ+ (1 cos θ) mc e (4.10) 4.8-4.10 denklemlerini kullanarak, Compton saçılmasını tanımlayan aşağıdaki denklemi elde ederiz:

X-ışınlarının maddeyle etkileşmesi E enerjili bir X-ışınının, bir atomla etkileşmesi karmaşık genlikle (complex amplitude) tanımlanır: [ ] A( θ, E) = A ( θ) f ( E) + if ( E) (4.1) T 1 2 A T (θ): Thomson saçılması genliği θ: Saçılma açısı (gelen ve saçılan ışın arasındaki açı.) f 1 (E): Toplam saçılmayı tanımlayan atomik saçılma faktörü f 2 (E): X-ışınlarının soğurulmasını tanımlayan atomik saçılma faktörü

X-ışınlarının maddeyle etkileşmesi X-ışınının, maddeyle etkileşmesi karmaşık kırılma indisiyle (complex refractive index) tanımlanır: n = 1 δ iβ (4.2) δ: Saçılma indisi β: Soğurma indisi t kalınlığındaki bir malzemeden geçen X-ışınının genliği ve şiddeti aşağıdaki gibi verilir: 2 t i2 t A A0 exp( πβ πδ )exp( ) λ λ (4.3) 4πβt I = I0 exp( ) λ (4.4) A 0 ve I 0 : Gelen ışığın genliği ve şiddeti 2πδt/λ: Faz değişimi exp(-µt): Azalma 4πβ λ µ = Lineer soğurma katsayısı

X-ışınlarının maddeyle etkileşmesi I = I exp( µ t) (4.5) 0 Optik sabitler δ ve β, atomik saçılma faktörleriyle aşağıdaki denklemlerle ilişkilendirilir: δ = Kf1, β = Kf2 (4.6) K 2 re λ N Aρ = (4.7) 2π A r e : Klasik elektron çapı N A : Avagadro sayısı A: Atom ağırlığı ρ: Yoğunluk r e 2 1 e = = 2.8179 10 2 4πε mc 0 e 15 m

X-ışını enerijisinin etkileşmelere etkisi Düşük enerjili X-ışınları (Soft X-rays): Enerjileri 2 kev den az. i. Esnek saçılma (coherent) 1% den az. ii. Esnek olmayan saçılma (incoherent) ihmal edilebilir. iii. Fotoelektrik soğurma baskın. Birçok malzemenin K, L 2, L 3 soğurma enerjileri bu enerji bölgesinde olduğu için XAS, XMCD, ve XRMS gibi teknikler için düşük enerjili X-ışınları kullanılır. Yüksek enerjili X-ışınları (Hard X-rays): Enerjileri 2 kev den yüksek. i. Saçılma çok daha önemli hale geliyor. Çünkü gelen X-ışınlarının enerjisi arttıkça; soğurma tesir kesiti, saçılma tesir kesitinden daha fazla azalıyor. Yüksek enerjili X-ışınlarının dalgaboyları atom boyutlarına yakın olduğu için, kırınım deneylerinde kullanılırlar.