Alfa parçacığı X-ışını spektrometresi - Alpha particle X-ray spectrometer
- APXS ayrıca Apache web sunucuları için bir uzantı olan AP ache e X ten S ion aracının kısaltmasıdır .
Bir alfa parçacığı X-ışını spektrometresi ( apsx ) a, spektrometre dağınık bir numunenin kimyasal element bileşiminin analiz alfa parçacıkları ve floresan X-ray numuneden sonra radyoaktif kaynaklardan alfa parçacıkları ve X-ışınları ile ışımaya tabi tutulur. Bir numunenin temel bileşimini analiz etmenin bu yöntemi, çoğunlukla düşük ağırlık, küçük boyut ve minimum güç tüketimi gerektiren uzay görevlerinde kullanılır. Diğer yöntemler (örneğin kütle spektrometrisi ) daha hızlıdır ve radyoaktif malzemelerin kullanımını gerektirmez, ancak daha fazla güç gereksinimi olan daha büyük ekipman gerektirir. Bir varyasyon, aynı zamanda protonları da algılayan Pathfinder görevinde olduğu gibi alfa proton X-ışını spektrometresidir .
Yıllar boyunca, APS (X-ışını spektrometresi olmadan) veya APXS gibi bu tür enstrümanın birkaç değiştirilmiş versiyonu uçtu: Surveyor 5-7 , Mars Pathfinder , Mars 96 , Mars Keşif Rover , Phobos , Mars Bilim Laboratuvarı ve Philae kuyruklu yıldız inişçisi . APS/APXS cihazları, Chandrayaan-2 ay roverı da dahil olmak üzere yaklaşan birçok göreve dahil edilecek .
Kaynaklar
APXS'de çeşitli radyasyon biçimleri kullanılmaktadır. Alfa parçacıkları , protonlar ve X-ışınları içerirler . Kararsız atomların radyoaktif bozunması sırasında alfa parçacıkları, protonlar ve X ışınları yayılır. Alfa parçacıklarının yaygın bir kaynağı curium-244'tür . 5,8 MeV enerjili parçacıklar yayar . Plütonyum-240'ın bozunması sırasında 14 ve 18 keV X-ışınları yayılır . Mars Keşif Rovers 'Athena yükü yaklaşık 30 kaynağı gücü ile curium-244 kullanır miliküri (1.1 GBq ).
Alfa parçacıkları
Tanımlanmış bir enerjiye sahip bazı alfa parçacıkları, bir atom çekirdeği ile çarpışırlarsa dedektöre geri saçılır. Rutherford'un 180°'ye yakın bir açıyla geri saçılmasının fiziksel yasaları , enerjinin korunumu ve lineer momentumun korunumudur . Bu, alfa parçacığının çarptığı çekirdeğin kütlesini hesaplamayı mümkün kılar.
Hafif elementler alfa parçacığının daha fazla enerjisini emerken, alfa parçacıkları neredeyse aynı enerjiyle ağır çekirdekler tarafından yansıtılır. Saçılan alfa parçacığının enerji spektrumu, ilk alfa parçacıklarının %25'inden yaklaşık %100'üne kadar tepeler gösterir. Bu spektrum, özellikle daha hafif elementler için numunenin bileşimini belirlemeyi mümkün kılar. Düşük geri saçılma oranı, yaklaşık 10 saat gibi uzun süreli ışınlamayı gerekli kılar.
protonlar
Alfa parçacıklarının bir kısmı atom çekirdeği tarafından emilir. [alfa,proton] işlemi, tespit edilen tanımlanmış bir enerjinin protonlarını üretir. Sodyum , magnezyum , silikon , alüminyum ve kükürt bu yöntemle tespit edilebilir. Bu yöntem yalnızca Mars Pathfinder APXS'de kullanıldı. İçin Mars Keşif avareleri proton detektörü, ikinci bir alfa taneciği, algılayıcı ile değiştirildi. Bu yüzden alfa parçacık X-ışını spektrometresi olarak da adlandırılır.
Röntgen
Alfa parçacıkları ayrıca bir atomun iç kabuğundan (K- ve L-kabuğu) elektronları çıkarabilir. Bu boşluklar, karakteristik bir X-ışını emisyonu ile sonuçlanan dış kabuklardan elektronlar tarafından doldurulur. Bu süreç partikül kaynaklı X-ışını emisyonu olarak adlandırılır ve tespit edilmesi nispeten kolaydır ve daha ağır elementler için en iyi hassasiyet ve çözünürlüğe sahiptir.
Spesifik enstrümanlar
- Alpha-X , Phobos 1 ve Phobos 2'deki DAS iniş aracı için.
- ALPHA , Mars 96 iniş araçları için. Almanya, Rusya ve ABD işbirliği.
- Max Planck Enstitüsü ve Chicago Üniversitesi tarafından Mars Pathfinder için Alpha Proton X-Ray Spektrometresi .
- Ruh (MER-A) ve Fırsat (MER-B) Mars Keşif Gezicileri için Alfa Parçacık X-ışını Spektrometresi .
- Merak için Alfa Parçacık X-ışını Spektrometresi (MSL). İçin Baş araştırmacı Curiosity ' ın apsx olan Ralf Gellert , bir fizikçi Guelph Üniversitesi içinde Ontario , Kanada. Kanada Uzay Ajansı tarafından geliştirildi ve finanse edildi, operasyonlar ayrıca Guelph ve Amerika Birleşik Devletleri'nin uzay yönetimi tarafından da desteklendi.
- Alfa Parçacık X-Ray Spektrometre için Philae , Avrupa Uzay Ajansı bağlı 'ın Lander Rosetta kuyrukluyıldızın çalışma 67P / Churyumov-Gerasimenko .
Galeri
Mars'taki " Bonanza King " kayası - " Dust Removal Tool " (17 Ağustos 2014) ile temizlendi .
Mars'taki " Bonanza King " kayası – tozu alınmış ve ilk olarak delinmiştir (11 Eylül 2014).
Mars'ta " Bonanza King " kayası – gevşek kaya nedeniyle sondaj durduruldu (11 Eylül 2014).
Mars'taki " Bonanza King " kayası – APXS analizi ( Curiosity gezgini; 11 Eylül 2014).
Referanslar
Dış bağlantılar
- İlgili çoklu ortam alfa parçacık X-ışını spektrometresi (apsx) ortak bir havuz deposundan en
- H. Wanke; J. Brückner; G. Dreibus; R. Rieder; I. Ryabchikov (2001). "Pathfinder Sitesinde Kayaların ve Toprakların Kimyasal Bileşimi". Uzay Bilimi İncelemeleri . 96 (1/4): 317–330. doi : 10.1023/A:1011961725645 .