طیف نمایی طول عمر پوزیترون

یکی از روش های بررسی نقص های موجود در جامدات فلزی و غیر فلزی،اندازه گیری طول عمر پوزیترون (طیف نمایی طول عمر پوزیترون) در این مواد است. در این تحقیق با استفاده از چشمه na 22 ، که یک پرتوگامای 274/1 مگاالکترون ولت تقریباً همزمان با پوزیترون گسیل می کند، نقص های موجود در نمونه های فلزی آلومینیوم و مس و در نمونه های پلیمری پلی اتیلن، پلی متیل متاکریلیت و پلی تترا فلور اتیلن(تفلون) مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این کار از یک سیستم همزمانی پیشرفته سریع/کند که شامل آشکارسازهای باریم فلوراید، آنالیزورهای تک کاناله زمانی، تبعیض گرهای کسر ثابت، تقویت کننده، پیش تقویت کننده سریع، مبدل زمان به دامنه، آنالیزور چند کاناله و دستگاه همزمانی سریع می باشد، استفاده شد. در ابتدا هر کدام از دستگاه های موجود در سیستم همزمانی با استفاده از یک اسیلوسکوپ پیشرفته تنظیم و مقدار قدرت تفکیک زمانی(fwhm) سیستم همزمانی با استفاده از یک چشمه کبالت 60 که دو پرتو گامای 33/1 و 17/1 مگاالکترون ولت تقریباً به طور همزمان گسیل می کند، برابر با 74/156 پیکوثانیه به دست آمد. بعد از تنظیما ت سیستم همزمانی، چشمه na 22 بین نمونه های مورد مطالعه قرار داده شد. پرتوی گامای 274/1 مگاالکترون ولت که تقریباً همزمان با پوزیترون گسیل می شود به عنوان پرتو شروع و یکی از پرتوهای گامای 511/0 مگاالکترون ولت که از نابودی پوزیترون با الکترون های موجود در حجم و یا در نقص های موجود در نمونه ها ایجاد می شود به عنوان پرتو توقف در نظر گرفته شد و به درون آشکارسازهای باریم فلوراید هدایت شدند. با استفاده از اختلاف زمانی بین پرتوهای گامای 274/1 و 511/0 مگاالکترون ولت طیف های طول عمر پوزیترون در نمونه های مورد مطالعه اندازه گیری شدند. طیف های به دست آمده با استفاده از نرم افزار lt9-2 و روش های ser وauto برای نمونه های فلزی و روش آنالیز چهار مولفه ای برای نمونه های پلیمری تجزیه و تحلیل شدند و مولفه های طول عمر پوزیترون و پوزیترونیوم (پارا و اورتو پوزیترونیوم) و شدت آنها به دست آمدند. سپس با استفاده از مولفه های طول عمر پوزیترون به دست آمده در نمونه های فلزی آلومینیوم و مس وجود نقص های تهی جا در این نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین با استفاده از مولفه های اورتوپوزیترونیوم به دست آمده در نمونه های پلیمری پلی اتیلن، پلی متیل متا کریلیت و پلی تترا فلوراتیلن اندازه حفره های موجود در این نمونه ها در مقیاس 1/0 نانومتر تعیین شدند.