Microdetector system for speedy X-ray studies

Abstract

МІКРОДЕТЕКТОРНА СИСТЕМА ДЛЯ ШВИДКІСНОЇ РЕНТГЕНОГРАФІЇПредставлено характеристики 512-канальної мікродетекторної системи, створеної для дослідження швидко-плинних процесів у металах при їхньому нагріванні/охолодженні на установці швидкісної рентгенографії. По-ложення, ширина та інтенсивність дифракційних піків розсіяних рентгенівських квантів вимірюються та відо-бражаються в реальному часі залежно від температури досліджуваного зразка (20 -1500 ºC). Позиційна чутли-вість системи на основі мікростріпових кремнієвих сенсорів, зчитуваних комерційною системою накопичення даних XDAS, становить 40 мкм у діапазоні кутів розсіяння рентгенівських квантів 30º < ϴ < 75º.Ключові слова: рентгенівська дифрактометрія, позиційно чутливі детектори, швидкоплинні фазові перетво-рення, температурна залежність фазових перетворень у металах, мікростріпові кремнієві детектори. ВступДля формування властивостей конструкцій-них матеріалів за сучасними технологіями необ-хідно досліджувати кінетику швидкоплинних фазово-структурних перетворень, які можуть відбуватися за долі секунд. Актуальною є розро-бка та автоматизація методів швидкісного рент-геноструктурного аналізу для дослідження таких процесів у реальному часі [1, 2]. Нещодавно на оригінальній установці швидкісної рентгеногра-фії Інституту проблем матеріалознавства (ІПМ) НАН України [3] було випробувано прототипи новітніх позиційно чутливих мікродетекторів та систем зчитування для дослідження еволюції положення та розподілу рентгенівських квантів у дифракційних максимумах, спостережуваних на металевих зразках при їхньому нагріванні чи охолодженні [4 -7]. Найбільш ефективну функ-ціональність продемонстрували вимірювання з мікропіксельними детекторами TimePix [5, 6]. На жаль, комерційні широкодіапазонні двовимірні системи, сконструйовані за схожим принципом, мають надзвичайно високу вартість [8].У статті наводяться результати тестування економічно ефективної одновимірної широкоді-апазонної 512-канальної детекторної системи на основі мікростріпових кремнієвих сенсорів як елемента експериментальної методики для дос-лідження швидкоплинної динаміки фазових пе-реходів у металах та їхніх сполуках при нагрі-ванні/охолодженні. Експериментальна методикаВідповідно до умов експериментальної мето-дики для швидкісної рентгенографії ІПМ НАН України [1, 2] було визначено оптимальні харак-теристики мікродетекторної системи для реєст-рації рентгенівських квантів, розсіяних на мета-левих зразках, що нагріваються пропусканням через них електричного струму. Система склада-ється з двох груп детекторних модулів, зчитува-них системою накопичення та обробки даних XDAS [9].Рис.

Quasi-Elastic Scattering of 6He, 7Be, and 8B Nuclei by 12C Nuclei

“…Thus, on the basis of the formalism developed in [4,5], in the given work we have successfully described the observed cross sections of quasi-elastic scattering of 6 He, 7 Be, and 8 B by 12 C nuclei at intermediate energies of the incident particles.…”

“…Each of the functions u 12 entering into expression (5), is the contribution to G (2) (q) of double scattering of the indicated pair of clusters 12, where the superscripts on the functions u 12 indicate the type of interaction through which the contribution of the given pair is realized ( N is nuclear, C is Coulomb):…”

“…In [5] it was shown that the inelastic scattering amplitude (ISA) with excitation of low-lying vibrational states of even-even nuclei |IM having spin and its projection |00 in their ground state can be represented in the form…”

“…For the purposes of a theoretical analysis of experiments on the scattering of exotic nuclei, most frequent use is made of the Glauber formalism and the coupledchannels method. The present work compares the possibilities of two approaches: the diffraction scattering model [3], developed further in [4,5], and the nucleusnucleus scattering model in the high-energy approximation (HEA) with a double folding potential [6]. As the object of analysis, we chose experiments on quasi-elastic scattering of 6 He [7], 7 Be, and 8 B nuclei by 12 C nuclei [8].…”