Page 5 - XXIV Studencka Sesja Plakatowa, II Pracownia Fizyczna, Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej, Uniwersytet Jagielloński w Krakowie
P. 5
Abstrakt
W dwiczeniu Z22 metodą XRF za pomocą spektrometru rentgenowskiego z dyspersją energii zbadano
jakościowo skład chemiczny monet (koron czeskich) o różnych nominałach i datach produkcji. Uzyskane
widma wskazują na dominującą ilośd niklu w monetach z domieszką żelaza. Według Czeskiego Banku
Narodowego korony czeskie zrobione są z niklowanej stali [1]. Brak rejestracji linii węgla wynika z możliwości
spektrometru - wykrywane były pierwiastki od sodu wzwyż, zaś węgiel znalazł się poza zakresem. Dominacja
niklu jest konsekwencją możliwości badania tylko wierzchniej warstwy próbki.
Wstęp teoretyczny Układ pomiarowy
Spektroskopia fluorescencyjna wykorzystuje W doświadczeniu wykorzystano spektrometr
zjawisko absorbowania przez atom fotonu, rentgenowski z dyspersją energii MiniPal 4
wybijania elektronu z powłoki, a po chwili wyposażony w lampę rentgenowską z anodą rodową.
pozbywania się nadmiaru energii w postaci Napięcie i natężenie prądu wynosiły odpowiednio
emitowania kolejnego fotonu. Długośd emi- 15 kV oraz 41 μA, a czas trwania pojedynczego
towanej fali jest charakterystyczna dla pomiaru wynosił 180 s. Próbkami były czeskie
Szymon pierwiastka i dla powłok, między którymi monety o różnych nominałach i datach produkcji.
Drzazga następuje przejście elektronu podczas relak-
sacji. Wtórne promieniowanie charakteryzuje
się mniejszą energią czyli większą długością fali.
W rentgenowskiej spektroskopii korzysta się
z promieniowania X o długości fali rzędu 1 Å.
Pomiar energii fotonów wyemitowanych
Jestem studentem III roku fizyki w ramach Studiów Ma- w wyniku fluorescencji pozwala na iden-
tematyczno-Przyrodniczych UJ. Główny obszar moich tyfikację pierwiastków składowych próbki. Ze
zainteresowań obejmuje mechanikę oraz probabilisty- względu na absorpcyjny charakter metody,
kę w grach planszowych i komputerowych. Swoboda pozwala ona na pomiar jedynie wierzchnich
w realizowaniu kursów z różnych wydziałów pozwala warstw próbki [2].
Schemat wykorzystanego układu pomiarowego.
mi na zaspokajanie głodu wiedzy i skutecznie wyleczyła
z nadmiaru wolnego czasu. Ten, który pozostał, z przy-
jemnością poświęcam na gotowanie, gdzie szczególną Opracowanie danych
sympatią pałam do kuchni azjatyckiej, typewriting oraz W programie MiniPal software każdemu
kalistenikę. maksimum przyporządkowano pierwiastek oraz
linię emisyjną, którą reprezentuje. Następnie do
każdego maksimum dopasowano krzywą Gaussa
i wyznaczono pole powierzchni pod krzywymi NiK α
oraz FeK . Zmiany ich względnego stosunku
α
w funkcji nominału czy roku emisji pozwoliłyby na
wykrycie ewentualnych zmian w składzie
chemicznym.
Zdjęcie przedstawiające
awersy badanych monet. Wnioski
Zbadane monety wykazują obecnośd jedynie Histogram prezentujący liczbę zliczeo fotonów o różnych energiach dla
monety o nominale 5 CZK z 2016 roku. Poza liniami żelaza i niklu, których
niklu i żelaza w proporcji niezależącej od roku można oczekiwad w monecie, widad jeszcze linię rodu pochodzącą od
wybicia. Wyjątkiem w tym względzie jest anody lampy rentgenowskiej oraz linię argonu występującego naturalnie
moneta z 2002 r. – do stwierdzenia zmian w powietrzu.
w składzie należałoby zbadad więcej próbek.
Względne natężenie promieniowania pochodzą-
cego od niklu było znacznie większe niż od
żelaza. Według Czeskiego Banku Narodowego
korony czeskie zrobione są nie z jednorodnego
stopu, a ze stali pokrytej cienką warstwą niklu
[1]. Stoi to w zgodzie z eksperymentem — brak
obecności węgla wynika z faktu, że wykrywane Tabela pokazująca stosunek natężenia linii K danego pierwiastka
α
α
były pierwiastki od sodu wzwyż, a tak znaczny do sumy natężeo linii K żelaza i niklu.
udział niklu w spektrum jest spowodowany Literatura
możliwością badania próbek jedynie tuż przy
Zdjęcie rewersów monet,
które poddane były analizie. powierzchni. [1] Skład koron czeskich: https://www.cnb.cz/en/banknotes-and-coins/coins/
[2] C. Kittel, Wstęp do fizyki ciała stałego, PWN 1970
