Speciális fizikai módszerek kidolgozása és alkalmazása interdiszciplináris kutatási problémákra = Development and application of special physical methods for interdisciplinary research problems
A KFKI RMKI 5 MV-os Van de Graff gyorsítójánál újra felépítettük, működésbe hoztuk és több ponton továbbfejlesztettük a Hamburg proton mikroszondát, lényegében elérve a korábbi térbeli felbontást (1.2 x 2.4 micro m2 nyalábméret, 500 pA proton áram), de a hamburgi 2 MeV proton energia helyett a nagyobb hatékonyságot biztosító 2.5 MeV proton energián működtetve is. Első alkalmazásokként előzetes mikroPIXE méréseket végeztünk savas esőnek kitett beton korróziós profiljának, valamint éves növekményt mutató hal hallócsont (otolit) metszetek elemeloszlásának meghatározására. Sikeresen adaptáltuk a mikroszondára a korábban milli-nyalábra kidolgozott PIXE-PAGE módszerünket, melytől további fontos eredményeket várunk a fémtartalmú fehérjemolekulák kutatásában. A kulturális örökség megóvását elősegítendő hordozható radioizotóp gerjesztésű XRF berendezést építettünk, mellyel a műtárgyak roncsolásmentes analízise akár in situ is elvégezhető. Módszereket dolgoztunk ki a festékrétegekben kis emnnyiségben jelenlévő Ti kimutatására, melynek fontosságá az adja meg,hogy a titánfehér előfordulása fontos érv vitatott festmények eredetiségének eldöntésében. Hatékony számítási módszert dolgoztunk ki a vastag XRF és PIXE mintákban fellépő belső gerjesztés hatásának figyelembevételére. Hiánypótló méresekkel abszolút gamma sugárzás hozamokat határoztunk meg 10 és 15 MeV energiájú alfa részecskékkel bombázva vastag Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu és Zn céltárgyakat. | The gifted former Hamburg proton microprobe was successfully reinstalled at the 5 MV accelerator of the KFKI RMKI and several improvements were also made. Practically the same spatial resolution was achieved (1.2 x 2.4 micro m2 beam spot, 500 pA proton current), as they did in Hamburg, but using more effective 2.5 MeV energy protons. As first application, microPIXE elemental mappings were carried out to determine the corrosion profile of concrete pieces exposed to acidic rains. Fish otolith sections revealing annual growth was also mapped. Our PIXE-PAGE method developed by using millimeter sized proton beams was succesfully adapted to the microprobe. Further important results in the study metalloproteins are expected from this adaptation. In connection with the preservation of the cultural heritage a small portable XRF spectrometer of radioisotope excitation was built. This instrument is well suited to perform non-destructive in situ analysis of art and archaeological objects Methods were also developed for XRF detection of small amounts of Ti in paint layers. The importance of this effort is given by the fact that the presence of titanium white in a debated paintig could provide important arguments against its originality. A fast computing method was developed to take into account the internal excitation effect in the quantitative evaluation of thick sample XRF and PIXE measurements. Alpha particle induced thick target gamma yields of potential analytical use were measured for Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu és Zn targets. At the 10 and 15 MeV alpha energies we used no reilable data were available in the literature
