Estudio de parámetros atómicos y moleculares en ... - FaMAF

_____________________________________ Capítulo 5: Estudio de Parámetros Atómicos en Elementos Puros
5.2 Estructura de los espectros de emisión M de Pb, Bi, Th y U
En mi trabajo final de licenciatura (104) comenzamos el estudio de la estructura del espectro M
en elementos con 82≤Z≤92. Determinamos secciones eficaces de producción de rayos x,
probabilidades de transición y caracterizamos las estructuras satélites que aparecen hacia el lado de
altas energías (aproximadamente a 10 eV) de los picos M principales, debidas a la presencia de
agujeros espectadores. En ese momento utilizamos funciones pseudo Voigt (ver capítulo 4) para
describir los picos y funciones gaussianas para las estructuras satélites, por lo cual los anchos naturales
obtenidos para las líneas de diagrama resultaron inadecuados. Como fue expuesto en el capítulo 4, en
esta tesis incorporamos al programa POEMA de refinamiento utilizado para el procesamiento de los
espectros, la posibilidad de describir los picos característicos con funciones Voigt. Esto nos permitió
obtener los anchos naturales de manera confiable.
Es importante decir que la información concerniente a la estructura de los espectros de emisión M
de elementos pesados es muy escasa, debido a que las características de la emisión M no son bien
conocidas debido a algunas dificultades teóricas y experimentales relacionadas con la complejidad de
las capas atómicas más externas. En cuanto a determinaciones teóricas, Chen y Crasemann (225)
calcularon probabilidades de transición con el modelo relativista de Dirac-Fock en aproximación de
orbital congelado para Pb y U. Keski-Rakkonen y Krause (133) y Ohno (134) realizaron
determinaciones experimentales relacionadas a las líneas Mα y Mβ mediante el estudio de
fotoelectrones utilizando rayos x como fuente de excitación (técnica conocida como PAX, por sus
siglas en inglés). Además Raboud de Villarsiviriaux y colaboradores (132; 226) realizaron mediciones
cuidadosas del espectro M de Th y U con espectroscopía de rayos x de alta resolución, aunque en sus
trabajos no proveen información sobre probabilidades de transición.
5.2.1 Condiciones experimentales
Las mediciones se realizaron en el microscopio electrónico de barrido del LabMEM (Universidad
Nacional de San Luis) –ver más detalles del equipo en el capítulo 3–, con el sistema de detección
dispersivo en longitudes de onda. Se estudiaron espectros de Pb, Bi, Th y U a partir de patrones puros,
colectados con una energía de incidencia de 15 keV, ángulo de take off de 29º, cristal analizador PET
y tamaño de colimador de 0,01 mm. Las demás condiciones experimentales se resumen en la tabla 5.9.
Para más detalles ver referencias (37) y (104).
Tabla 5.9: Condiciones experimentales para los espectros de líneas M analizados.
Elemento
Corriente del
haz (nA)
Tiempo de
adquisición
(min.)
Rango
estudiado
(keV)
Pb 186 85 1,66-4,13
Bi 190 95 1,68-5,00
Th 125 68 2,07-5,00
U 186 53 2,36-5,00
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