PGNAA ve PFTNA
Ani gama nötron aktivasyon analizi (PGNAA) ve darbeli hızlı termal nötron aktivasyonu (PFTNA), toplu hammaddelerin temel bileşimini belirlemek için çevrimiçi analiz sistemlerinde kullanılan temassız, tahribatsız analitik tekniklerdir. Bu tekniklerin her ikisi de topluca nötron aktivasyon analizi olarak bilinir ve materyalleri nötronlarla bombardıman ederek işlev görür.
Nötronlar, malzemelerdeki elementlerle etkileşime girer ve daha sonra ikincil olarak yayan gama ışınları ölçülebilir. X-ışını floresansına (XRF) benzer şekilde, her bir eleman kararlı bir duruma dönerken karakteristik bir enerji yayar.
PGNAA ve PFTNA'ya Genel Bakış
Ani gama nötron aktivasyon analizi ve darbeli hızlı termal nötron aktivasyonu, düşük enerjili bir nötron ile bir atomun çekirdeği arasındaki atom altı reaksiyona dayanır. Termal veya daha düşük enerjili bir nötron (<0,025 eV), bir atomun çekirdeğine yeterince yaklaştığında veya onunla çarpıştığında, nötron ve çekirdek arasında bir etkileşim gerçekleşir. Nötrondan gelen enerji çekirdeğe aktarılır ve onu geçici olarak uyarılmış bir enerji durumuna yükseltir. Daha sonra enerji, neredeyse anında bir gama ışını biçiminde salınır. Verilen gama ışını, serbest bırakıldığı atomla ilişkili farklı bir enerjiye sahiptir. Esasında yayılan gama ışını, elementin "parmak izi" gibidir. Yayılan gama ışınları tespit edilir ve daha sonra temel bileşim için analiz edilebilecek bir enerji spektrumu oluşturulur.
PGNAA ve PFTNA çevrimiçi analizörleri, sintilasyon detektörlerini kullanarak gama ışınlarını tespit eder. Bu detektörler, gama ışınlarına maruz kaldıklarında kristale giren gama ışınlarının enerjisiyle orantılı enerji üreten fotonlar üreten yüksek saflıkta kristal yapıdan oluşur. Kristale bağlanan bir foto-çoğaltıcı tüp, ışık darbelerini, enerji açısından fotona orantılı elektrik sinyallerine dönüştürür. Gelişmiş yüksek hızlı elektronik devreler daha sonra elektrik darbelerini yükseltir ve işleyerek bir kompozit enerji spektrumu oluşturur. Spektrum, belirli unsurlar hakkındaki bilgileri belirlemek için analiz edilir.
Her elementin nötronlarla farklı etkileşim eğilimi vardır; eğilimi yüksek olanlar ölçülebilir. Ayrıca nötronlarla etkileşime girecek yeterli miktarda element bulunmalıdır. Bir element için "tespit eşiği" olarak kaydedilen şey, analiz edilen materyal miktarının, o numunedeki elementin yüzdesinin ve bu elementin nötronlarla etkileşime girme eğiliminin bir fonksiyonudur.
