СПЕКТРОМЕТР ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ИОННЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

An ion excitation characteristic X-ray spectrometer was created on the basis of an ion electrostatic accelerator AN-2500. The energy resolution of the spectrometer measured on the 5.9 keV line of the 55Fe spectrometric source is about of 151 eV. The characteristic X-ray spectra of the bony tissue section, which were affected to coxarthrosis, were measured. It is shown that the intensity of P and Ca spectral lines in the sick tissue is reduced by 20 and 30 %, respectively. Meanwhile, the amount of chlorine increases almost five times, which indicates the accumulation of salts in the sick tissue.На базе электростатического ускорителя ионов AN–2500 создан спектрометр характеристического рентгеновского излучения (ХРИ) с ионным возбуждением. Измеренное по линии 5,9 кэВ спектрометрического источника 55Fe энергетическое разрешение спектрометра составляет 151 эВ. Проведены измерения энергетических спектров ХРИ срезов костных тканей, взятых у прооперированных по поводу замены тазобедренного сустава больных коксартрозом. Показано, что интенсивность линий фосфора и кальция у больной ткани уменьшается на 20 и 30 % соответственно. В то же время существенно, почти в пять раз, возрастает количество хлора, что свидетельствует о наличии солевых отложений в больной ткани

КОМПЛЕКС ДЛЯ ЛОКАЛЬНОЙ ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИИ И ЭЛЕМЕНТНОГО МИКРОАНАЛИЗА С ВЫВОДОМ ИОННОГО ПУЧКА В АТМОСФЕРУ

A measuring system for local elemental analysis is constructed on the basis of an ion accelerator AN-2500. It comprises a device of an in-air ion beam extraction through a tapered glass capillary and a PIXE spectrometer. The angular dependence of the proton beam possessing the transmission energy of 150-250 keV through the tapered capillary with the output diameters of 5 and 10μm is determined. The transit of protons through the capillary is found to be in threshold character and to be determined by the charging rate of its internal surface. The characteristics of current and energy of the ion beam extracted into the atmosphere are analyzed. It is found that the value of output current can be varied from 0.5 to 3 nA, while the ion energy is almost equal to the initial beam energy. The PIXE energy spectra of various materials are measured at the atmospheric pressure. It is found that the output beam intensity is enough for an accurate determination of the elemental composition of the samples under analysis.На базе ионного ускорителя -2500 изготовлен и апробирован измерительный комплекс для локального элементного анализа, состоящий из устройства вывода ионного пучка в атмосферу на основе конического стеклянного капилляра и спектрометра характеристического рентгеновского излучения (ХРИ). Измерены угловые зависимости коэффициента пропускания протонного пучка с энергией 150–250 кэВ через конусообразные капилляры с выходными диаметрами 5 и 10 мкм. Показано, что прохождение протонов через капилляр носит пороговый характер и определяется степенью зарядки его внутренней поверхности. Исследованы токовые и энергетические характеристики ионного пучка, выведенного в атмосферу. Показано, что величина выходного тока может изменяться от 0,5 до 3 нА и энергия ионов практически равна энергии исходного пучка. Измерены энергетические спектры ХРИ при атмосферном давлении от различных материалов, включая и костную ткань. Показано, что интенсивности выходного пучка достаточно для достоверного определения элементного состава исследуемых образцов