The elastic scattering of protons by6Li in the energy range (1.3÷5.6) MeV

Fasoli, U.; Silverstein, Edward A.; Toniolo, D.; Zago, G.

doi:10.1007/bf02750584

Cited by 18 publications

(29 citation statements)

References 4 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The LiF/Al samples were quantitatively analyzed both for their elemental Here, cross sections calculated by the "Sigma Calc 1.6" software were used for all but the 19 F and ( 6 Li, 7 Li) isotopes for which Rutherford cross section and experimental data from references [40,41], respectively, have been considered. The obtained SIMNRA best fit spectrum to the RBS experimental data over the ~ (220 -610) channel region is reported in Fig.…”

Section: Rbs and Nra Analysismentioning

confidence: 99%

Stopping powers of LiF thin films deposited onto self-supporting Al foils for swift protons

Damache

Moussa

Ouichaoui

2013

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B:

View full text Add to dashboard Cite

The energy losses of ~ ሺ0.273 െ 3.334ሻ MeV protons in LiF thin films deposited by vacuum evaporation onto self-supporting Al foils have been measured using the transmission method. The thicknesses of selected and used LiF/Al target samples were accurately determined via systematic energy loss measurements for alpha particles from a very thin mixed 241 Am/ 239 Pu/ 233 U radioactive source. The samples were investigated in detail for their stoichiometry and their impurity contents by backscattering Rutherford spectrometry and nuclear reaction analysis. Then, LiF stopping powers have been determined with overall relative uncertainty of less than 2.7% arising mainly from errors in the determination of target sample thicknesses. These ܵሺ‫ܧ‬ሻ data are reported and discussed in comparison to previous experimental data sets from the literature and to values calculated by the Sigmund-Schinner binary collision stopping theory both for molecular LiF, and for the LiF compound assuming Bragg-Kleeman's additivity rule. Our ܵሺ‫ܧ‬ሻ data show to be in excellent agreement with the latter theory for molecular LiF over the whole proton energy range explored, which supports the use of modified hydrogenic wave functions for evaluating atomic shell corrections in the case of low-Z 2 target materials. In contrast, they exhibit a slightly increasing deviation from theoretical values derived for the LiF compound with assuming stopping force additivity as the proton energy decreases from ‫ܧ‬ ൎ 400 keV towards lower proton velocities. This deviation in excess relative to experimental data, amounting only up to (at most) ~ 2.5%, can be ascribed to strong effects of 2s-state valence electrons of Li atoms within the LiF 2 compound. Besides, the comparison to values calculated by the SRIM-2008 computer code indicates that this program satisfactorily accounts for our S(E) data above ‫ܧ‬ ൎ 1.30MeV but underestimates them with substantially increasing deviations (up to ~ 11%) towards lower proton velocities where the Bragg-Kleeman additivity rule therefore appears to be inapplicable.

show abstract

Section: Rbs and Nra Analysismentioning

confidence: 99%

Stopping powers of LiF thin films deposited onto self-supporting Al foils for swift protons

Damache

Moussa

Ouichaoui

2013

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B:

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…However, in cases with complex targets containing many elements, the phenomenon of overlapping peaks is not rare. In fact, in Fig 4 .3, the overlapping peaks of 12 C(d,d0) 12 C and 12 C(d,p1) 13 C are displayed. In such cases the spectrum analysis must be performed very carefully, especially if the overlapping peaks include the peaks of interest.…”

Section: Peak Identification -Calibration Adcmentioning

confidence: 95%

“…Το αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας φαίνεται στο Σχήμα 2. Σχήμα ii Πειραματικό και θεωρητικό φάσμα πρωτονίων σε ενέργεια Ep,lab = 1600 keV και γωνία 170 o , μαζί με την αναγνώριση των αντίστοιχων κορυφών, χρησιμοποιώντας τα δεδομένα του Fasoli et al [12]για τις τιμές της διαφορικής ενεργού διατομής της ελαστικής σκέδασης πρωτονίων από 6 Li. C στην συνολική κορυφή μέσω του υπολογισμού της ποσότητας άνθρακα μέσα στον στόχο χρησιμοποιώντας τα πειραματικά φάσματα και τον κώδικα SIMNRA.…”

Section: μεθοδολογία ελέγχου αξιοπιστίας (Benchmarking)unclassified

“…Πιο συγκεκριμένα, η ποσότητα του άνθρακα υπολογίστηκε μέσω των φασμάτων δευτερίων με χρήση των αξιολογημένων (evaluated) τιμών της ενεργού διατομής της ελαστικής σκέδασης 12 C(d,d0) 12 C μέσω του προγράμματος SIMNRA καθώς και μέσω των φασμάτων πρωτονίων με χρήση των αξιολογημένων δεδομένων για την ελαστική σκέδαση 12 C(p,p0) 12 C. Στη συνέχεια, η επιβεβαίωση της ποσότητας του άνθρακα κρίθηκε απαραίτητη και πραγματοποιήθηκε μέσω των ενεργειών χωρίς επικάλυψη κορυφών όπου η κορυφή της αντίδρασης 12 C(d,p1) 13 C μπορούσε να ολοκληρωθεί και ο αριθμός αυτός συγκρίθηκε με τον προσομοιωμένο αριθμό γεγονότων, ο οποίος υπολογίστηκε με χρήση των δεδομένων του Kokkoris et al [13] για την αντίδραση 12 C(d,p1) 13 C. Μέσω της διαδικασίας αυτής επιβεβαιώθηκε η ποσότητα του άνθρακα στον στόχο και επομένως υπολογίστηκε και αφαιρέθηκε ο αριθμός των σωματιδίων της αντίδρασης 12 C(d,p1) 13 C, για τις ενέργειες που υπάρχει επικάλυψη, από τον αριθμό των σωματιδίων της συνολικής κορυφής. Η διαδικασία αυτή δεν πραγματοποιήθηκε για την γωνίας σκέδασης των 125 o επειδή τα δεδομένα της αντίδρασης 12 C(d,p1) 13 C που χρησιμοποιήθηκαν δεν ήταν μετρημένα για αυτή τη γωνία οπότε τα τελικά αποτελέσματα για τις 125 o ξεκινάνε από τα 1420 keV. Στην περίπτωση των 140 ο , καθώς δεν υπάρχουν μετρήσεις για αυτή την γωνία, χρησιμοποιήθηκαν οι μετρήσεις για τις 145 ο καθώς η γωνιακή κατανομή της αντίδρασης 12 C(d,p1) 13 C παρουσιάζει μικρές διακυμάνσεις σε διάστημα 10 ο για χαμηλές ενέργειες δευτερίων.…”

Section: μεθοδολογία ελέγχου αξιοπιστίας (Benchmarking)unclassified

“…3.2. To begin with, the sources are a duoplasmatron one, from which the protons and deuterons are produced and a caesium sputter source for the production of heavier ion beams ( 7 Li, 12 C etc). After the sources, the negatively charged ions that are produced at ground potential get pre-accelerated and subsequently enter the main beam line towards the acceleration tube.…”

Section: 5 MV Tandem Acceleratormentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

Cross-section studies of deuteron reactions and application in light element ion beam analysis techniques

Ντέμου¹

View full text Add to dashboard Cite

Οι αναλυτικές τεχνικές με δέσμες ιόντων (Ion Beam Analysis (IBA) techniques) χρησιμοποιούνται ευρέως για την ανάλυση στοιχείων ή/και ισοτόπων στα επιφανειακά στρώματα στερεών. Η ευρεία χρήση τέτοιων μεθόδων έγκειται στο γεγονός ότι είναι -σχεδόν- μη καταστροφικές για τα υπό ανάλυση δείγματα. H εφαρμογή τους περιλαμβάνει την ανίχνευση των σωματιδίων ή της ακτινοβολίας που προκύπτει μετά την αλληλεπίδραση των σωματιδίων της δέσμης με τα άτομα ή τους πυρήνες των επιφανειακών στρωμάτων του στόχου και καταλήγει στον ποσοτικό προσδιορισμό και στην κατά βάθος ανάλυση στοιχείων σε ένα δείγμα. Για να εφαρμοσθούν ιοντικές τεχνικές ανάλυσης και να εξαχθούν τα αντίστοιχα συμπεράσματα είναι απαραίτητη η εκ των προτέρων γνώση των αντίστοιχων τιμών της διαφορικής ενεργού διατομής. Ωστόσο, ο αναλυτικός υπολογισμός τέτοιων τιμών, στην ενεργειακή περιοχή των MeV, είναι αδύνατος εφόσον η φυσική που περιλαμβάνεται στην αλληλεπίδραση δέσμης-στόχου είναι μόνο μερικώς γνωστή. Επομένως, η εφαρμογή αυτών των αναλυτικών τεχνικών βασίζεται στην ύπαρξη των αντίστοιχων πειραματικών δεδομένων στην βιβλιογραφία. Τα ελαφρά στοιχεία χρησιμοποιούνται ευρέως στην βιομηχανία. Είναι καίριας σημασίας στον τομέα της ανάλυσης υλικών λόγω της ύπαρξης τους στα κεραμικά, στα γυαλιά και στα πολυμερή ενώ συχνά προστίθενται σε μεταλλικά κράματα με σκοπό να βελτιώσουν συγκεκριμένες ιδιότητες όπως είναι η σκληρότητα και η δυσκαμψία υλικών αλλά και η αντοχή τους στην φθορά και η θερμική αντίσταση. Συνεπώς, ο ακριβής ποσοτικός προσδιορισμός της κατά βάθος κατανομής των ελαφρών στοιχείων, τα οποία βρίσκονται σε μια πληθώρα διαφορετικών μητρών, έχει τεράστια σημασία για την σύγχρονη έρευνα και τεχνολογία. Τέτοια αποτελέσματα μπορούν να εξαχθούν με την εφαρμογή πυρηνικών αναλυτικών τεχνικών και πιο συγκεκριμένα μέσω της μεθόδου ανίχνευσης του ελαστικά ανακρουόμενου πυρήνα (ERDA - Elastic Recoil Detection Analysis) για λεπτά επιφανειακά στρώματα και μέσω της μεθόδου πυρηνικών αντιδράσεων (NRA - Nuclear Reaction Analysis) λόγω της παραγωγής απομονωμένων κορυφών (περιλαμβάνονται υψηλές τιμές Q) με αμελητέο υπόβαθρο. Παράλληλα, η χρήση της δέσμης δευτερίων παρουσιάζει το πολύ μεγάλο πλεονέκτημα της καλύτερης διακριτικής ικανότητας βάθους σε σύγκριση με μια δέσμη πρωτονίων και παράλληλα της ταυτόχρονης διέγερσης σχεδόν όλων των ελαφρών στοιχείων/ισοτόπων που συνυπάρχουν σε ένα δείγμα. Η εφαρμογή της τεχνικής d-NRA θα μπορούσε να ενισχυθεί με την ανάλυση των ελαστικών κορυφών που παράγονται ταυτόχρονα στο φάσματα με χρήση της ίδια πειραματικής διάταξης και συνθηκών. Η γενικευμένη εφαρμογή της τεχνικής EBS περιορίζεται κυρίως από τη μεγάλη βιβλιογραφική έλλειψη αξιόπιστων και ολοκληρωμένων δεδομένων ενεργών διατομών σε διάφορες γωνίες και ενέργειες κατάλληλες για την εφαρμογή ιοντικών τεχνικών ανάλυσης. Η συμβολή της παρούσας διατριβής στο πεδίο των ιοντικών τεχνικών ανάλυσης αποτελείται από δύο μέρη. Το πρώτο μέρος είναι μια συνολική μέτρηση των τιμών της διαφορικής ενεργού διατομής της ελαστικής σκέδασης δευτερίων σε πολλά σημαντικά σταθερά ελαφρά ισότοπα και στοιχεία, όπως είναι 6Li, 7Li, 9Be, 14N, natO, 23Na και natSi, σε ενέργειες και γωνίες κατάλληλες για αναλυτικούς σκοπούς. Σε συγκεκριμένες περιπτώσεις (natO, 23Na, natSi) ελέγχθηκε και η αξιοπιστία των εξαγόμενων πειραματικών δεδομένων (benchmarking) με χρήση παχέων στόχων γνωστής και ακριβής στοιχειομετρίας. Όλες οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν στο εργαστήριο του Ινστιτούτου Πυρηνικής και Σωματιδιακής Φυσικής του Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. «Δημόκριτος» χρησιμοποιώντας τον επιταχυντή 5.5 MV Tandem. Τα περισσότερα δεδομένα έχουν ήδη παραχωρηθεί στην IBANDL (Ion Beam Analysis Nuclear Data Library) υπό την αιγίδα της Διεθνούς Επιτροπής Ατομικής Ενέργειας, ώστε να αξιοποιηθούν από τη διεθνή επιστημονική κοινότητα τόσο σε προβλήματα βασικής έρευνας όσο και σε τεχνολογικές εφαρμογές ανάλυσης υλικών. Το δεύτερο μέρος της παρούσας διατριβής έγκειται στην συμπλήρωση των πειραματικών δεδομένων της ελαστικής σκέδασης δευτερίων σε φυσικό οξυγόνο με θεωρητικούς υπολογισμούς με σκοπό την επέκταση της υπάρχουσας φαινομενολογικής μελέτης (evaluation) σε υψηλότερες ενέργειες δευτερίων. Το οξυγόνο επιλέχθηκε καθώς αποτελεί το πιο σημαντικό στοιχείο, μεταξύ των μελετώμενων, από άποψη εφαρμογών. Η θεωρητική μελέτη πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια της θεωρίας R-matrix, η οποία αποτελεί την καταλληλότερη θεωρητική προσέγγιση για τον υπολογισμό διαφορικών ενεργών διατομών ελαστικών σκεδάσεων συντονισμού. Η θεωρία R-matrix λαμβάνει υπόψιν της την αλληλεπίδραση του προσπίπτοντος ιόντος με τον πυρήνα συνολικά και οι παράμετροι του συγκεκριμένου θεωρητικού μοντέλου προσδιορίζονται με βάση τις πειραματικά προσδιορισμένες τιμές της διαφορικής ενεργού διατομής. Η παρούσα εργασία είναι δομημένη σε 2 αντίστοιχες ενότητες και συμπληρώνεται από το απαραίτητο θεωρητικό πλαίσιο και τις προοπτικές αυτής της μελέτης.

show abstract

Measurement of (p, p) and (p, α) cross sections for lithium and fluorine

Lerner

Marion

1969

Nuclear Instruments and Methods

View full text Add to dashboard Cite

The elastic scattering of protons by6Li in the energy range (1.3÷5.6) MeV

Cited by 18 publications

References 4 publications

Stopping powers of LiF thin films deposited onto self-supporting Al foils for swift protons

Stopping powers of LiF thin films deposited onto self-supporting Al foils for swift protons

Cross-section studies of deuteron reactions and application in light element ion beam analysis techniques

Measurement of (p, p) and (p, α) cross sections for lithium and fluorine

Contact Info

Product

Resources

About