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

________________________________________________ Capítulo 4: Estudio de Parámetros Experimentales
Exp
j,q
( E )
i
⎪⎧
t
= ⎨
⎪⎩
j ,q
( Ei
−E
j ,q )
e
0
/ β
j ,q
para
para
E
E
i
i
≤ E
> E
j,q
j ,q
(4.3)
Con estas definiciones, la constante M de normalización es:
M
β
= 1 + t j ,q j ,q
(4.4)
Inicialmente, utilizamos la expresión (4.2) excluyendo el tercer factor, por lo que la constante de
normalización resultó diferente. No obstante, los resultados obtenidos para el área relativa de la cola
asimétrica no cambian debido a que la constante de normalización es un factor que se cancela.
4.1.2-1 Condiciones experimentales
Se procesaron espectros de emisión de rayos x, por un lado, de patrones minerales: CaSO 4
(anhidrita), Na 4 BeAlSi 4 O 12 Cl (tugtupita), Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH) (apatita), MgCaSi 2 O 6 (diopsida),
MgCa(CO 3 ) 2 (dolomita) y Mg(NO 3 ) 2 (nitrato de magnesio). Por otro lado, se utilizaron tres patrones
monoelementales: Al, Si y Mg. Los espectros fueron obtenidos mediante excitación con electrones a
energías de incidencia de entre 5 y 25 keV, con corrientes de sonda de entre 0,013 y 1,89 nA,
resultando en tiempos muertos entre 0,6% y 12%.
Usamos diferentes espectrómetros para investigar la influencia del sistema de detección en la
asimetría de los picos: el detector del centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas Dr.
Jorge Ronco (CINDECA), La Plata (en adelante, sistema 1); el detector del Laboratorio de
Microscopía y Microanálisis (LabMEM) de la Universidad Nacional de San Luis (sistema 2) y el
detector instalado en la microsonda de la Universidad Federal de Rio Grande do Sul (sistema 3). Las
características de cada uno de estos espectrómetros se detallan en la sección 3.1 del capítulo 3. Los
valores de peaking time fueron ajustados en 70 µs y 51,2 µs en los sistemas 1 y 2 respectivamente.
4.1.2-2 Resultados y discusión
La estrategia de optimización utilizada en el refinamiento fue similar para todos los espectros
analizados. A modo de ejemplo, los pasos seguidos para optimizar la línea Na-Kα en el patrón de
tugtupita (medido con el sistema 1) se detallan a continuación (ver figura 4.1a). En un primer paso, en
una zona amplia del espectro (entre 0,36 y 4 keV, como puede verse en la figura 4.1b) se refinó la
constante de fondo, el cero y la ganancia del espectrómetro. En el segundo paso, se refinó el factor de
escala de picos y luego se agregaron al refinamiento los parámetros relacionados con el ancho de los
picos (ruido electrónico y factor de Fano). Como puede verse en la figura 4.1b, la escala logarítmica
resalta el gran desacuerdo entre el espectro experimental y la predicción teórica alrededor de los picos
O-Kα y Na-Kα. La discrepancia se debe a que, al comienzo del proceso de optimización, el valor t j,q en
la expresión (4.2) fue puesto igual a cero. En un próximo paso, el factor de escala de picos y el ruido
electrónico fueron refinados en una región reducida del espectro (entre 0,5 y 1 keV alrededor del pico
considerado, dependiendo de su ancho), manteniendo la constante de fondo, el factor de Fano, la
ganancia y el cero fijos. Finalmente, se agregaron los parámetros de asimetría β j,q y t j,q en la misma
región espectral reducida. El espectro de tugtupita presenta una complicación adicional ya que el pico
de escape del Cl-Kα aparece muy cera de la cola hacia bajas energías asociada a la línea Na-Kα. No
obstante, como el programa POEMA incluye los picos de escape, se obtiene un muy buen ajuste
(figura 4.1c). El intervalo seleccionado para ajustar los parámetros de asimetría es muy importante, ya
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