Alpha Particle X-Ray spektrometer

En Alpha Particle X-Ray spektrometer et spektrometer af Space.

Instrumentet har en radioaktiv kilde, der udsender alfapartikler, som udsætter prøven under test, der bestemmer den kemiske sammensætning af primær komponent til påvisning af alfapartikler, protoner og / eller X-ray emission af tilbagevenden.

Instrumentet er kompakt og kræver en lav effekt, karakteristika, der gør den velegnet til et rum. Omvendt da der er hurtigere fremgangsmåder til opnåelse af kemiske sammensætning af en prøve, som ikke kræver anvendelsen af ​​radioaktive materialer, dets anvendelse i laboratorier er begrænset.

I løbet af de år, de fløj forskellige versioner af APS og APXS: Surveyor 5-7, Phobos, Mars 96, Mars Pathfinder, Mars Exploration Rovers, og Rosetta / Philae. Spektrometre APS vil også danne udstyr fremtidige missioner: Mars Science Laboratory og ExoMars.

Instrumentet monteres på Sojourner blev opført Alpha Proton X-Ray spektrometer til at understrege sin evne til at detektere proton komponent tilbagekastning.

Radioaktiv kilde

Alpha partikler udsendes under det radioaktive henfald af ustabile atomkerner. I denne sekundære emission kan være forbundet med en emission i stråler X. I de forskellige udførelsesformer for instrumentet, er de blevet anvendt forskellige kilder, kendetegnet ved forskellige emner.

Cm udsender alfapartikler med en energi på 5.902 MeV. Røntgenstråler 14 og 18 keV produceres i henfaldet af Pu.

Den APXS, en del af Athena om bord på Mars Exploration Rovers, bruger Cm og har en standard på omkring 30 30 mCi.

Emissionskarakteristika afkast

Spørgsmålet om afkast afledt af prøven består af flere komponenter, hvoraf instrumentet er konstrueret til sporing nogle få: alfapartikler, røntgenstråler, og i et enkelt tilfælde dell'APXS anvendes i Mars Pathfinder-missionen, protonerne. Et raffinement i X-ray-detektor, i virkeligheden, gjorde det unødvendigt med henblik på fastsættelsen af ​​de kemiske stoffer til stede i prøven, optage proton komponent i senere missioner.

Alfapartikler

Nogle alfapartikler af den indfaldende stråling reflekteres tilbage til detektoren efter at have kolliderede med en atomkerne. Dette gør det muligt at beregne massen af ​​kernen simpelthen ramt af overvejelser om bevarelse af energi og fremdrift. Faktisk alfapartikler, som allerede er set forlade kilde med veldefineret energi og geometri kollisionen er kendt, er nødvendigt en vinkel på ca. 180 °, fordi den indfaldende partikel reflekteres mod kilden.

Atomer af forskellige elementer opfører sig på en anden måde: de lysere dem absorbere en større mængde af energi, mens alfapartikler bevarer næsten hele sin energi, hvis reflekteret af tunge atomer.

Energispektret af alfapartikel afspejles viser en række toppe mellem 25% og 100% af den oprindelige værdi af den energi besat af enkelt partikel, og dette gør det muligt at bestemme sammensætningen af ​​prøven. Denne teknik, der er kendt som Rutherford tilbagespredning spektroskopi, gør det muligt at genkende ovenfor alle atomer af lettere grundstoffer. Fordi satsen, hvormed partiklerne afspejles er meget lav, det tager lang periode med eksponering for fuldt ud at detektere spektret.

Protoner

Nogle alfapartikler af den indfaldende stråling absorberes af atomkernerne. Det udløser derefter en proces, der fører til produktion af protoner med veldefineret energi, som kan påvises. Natrium, magnesium, silicium, aluminium og svovl kan identificeres under anvendelse af denne teknik.

Som sagt, er denne teknik blevet overskredet med forbedringen af ​​X-ray detektorer, og har kun været brugt i Alpha Proton X-Ray spektrometer monteret på Sojourner.

Røntgenstråler

Alfapartikler ulykker kan også skubbe elektroner fra de indre orbitaler atomet. Det tomme rum, der skabes således straks fyldes af elektronerne i den yderste lag, som i bevægelse, udsender de karakteristiske røntgenstråling Den beskrevne fremgangsmåde er partiklen induceret X-ray Emission og kan let påvises. Følsomheden af ​​fremgangsmåden favoriserer påvisning af tungere atomer.

Forrige artikel Aristippo
Næste artikel Aristippo