2012. augusztus 15.

X-Ray Spectrometry 41 (2012) 128

A critical analysis of the experimental L-shell Coster-Kronig and fluorescence yields data

(A kísérleti L-héj Coster-Kronig és fluoreszcencia hozamok kritikai elemzése)

T. Papp

Institute of Nuclear Research of the Hungarian Academy of Sciences (MTA Atomki), Debrecen, Hungary



Ez év januárjától az aranytárgyak minősítésénél már pontosan meg kell adni az összetételt, nem elég az ékszerek aranytaralmát karátban megadni. Széleskörűen használják ilyen minősítési célra a röntgenfluorescencia analízist. Röntgensugárzással közölnek energiát az atomi belső héjak elektronjaival, amelyek elhagyják az atomot, az atom ionizálódik. Külső héjak elektronjai töltik be a belső héj elektronhiányát, az energiakülönbséget pedig elektronok és röntgen fotonok viszik el. A röntgen fotonok energiája minden atomra jól meghatározott érték, ez alapján határozzák meg, hogy milyen atomok vannak a vizsgált anyagban. Ahhoz, hogy meghatározzuk, hogy hány atom van az anyagban, szükséges tudni, hogy milyen arányban keletkezik elektron és röntgensugárzás.

A fluoreszcencia hozam az elektronhiányt betöltő elektronátmenet során keletkező elektronok és röntgen fotonok arányát adja meg. Ha egy atomi héj több alhéjjal rendelkezik, akkor a héj alhéjai közötti elektronsugárzással járó átmeneteket Coster-Kronig átmenetnek nevezik. Viszonylag nem sok ilyen átmenet van, és ezek átmeneti valószínűségének arányai alapvető atomi paraméterek, ezért azt várnánk, hogy jól ismertek. Fontosak többek között a sugárzást érzéklő detektoroknál és a sugárbiológiában is. Továbbá használják a magfizikában, az atommagok néhány bomlási paraméterének meghatározásánál. Közvetlenül ezeket a paramétereket használják a röntgensugárzás detektálásán alapuló kvantitatív analitikai technikák (a módszert úgy is nevezik, hogy a fundamentális paraméterek módszere). A RoHS (Restriction of Hazardous Substances) előírásokat néhány éve a világ minden országa elfogadta, és az előírásoknak való megfelelést is röntgenfluoreszcenciával ellenőrzik.

Valójában Manfred O. Krause táblázatait használják, amely látnoki módon, néhány pontatlan adat birtokában lett extrapolálva. Ez állt rendelkezésre, és Krause kíváló munkáját bizonyítja, hogy táblázatát ötven évig lehetett használni az alapkutatásokban . Mi évtizedeken át résztvettünk ilyen paraméterek méréseiben, de célunk nem egy újabb cikk írása volt, hanem szükségünk volt ezekre az adatokra. Ezért az ismert mérési módszerek mindegyikével határoztunk meg ilyen paramétereket. A fenti munkában kritikai analízist fogalmaztunk meg, és mindegyik módszernél felhívtuk a figyelmet az eddig elhanyagolt szisztematikus hibákra. Azért választottuk az L-héjat, mert itt három alhéj van, és a paraméterek között összefüggések állnak fenn. Egy példán bemutattuk, hogy a paraméterek az elemi aritmetikának sem tesznek eleget. A K-héjnál sem jobb a helyzet. Az elmúlt tíz évben végzett mérések 100%-nál jobban eltérnek, míg minden egyes mérés pár százalék pontosságú.

A fenti munkában ezen túlmenően egy sokkal súlyosabb problémát próbáltunk bemutatni. Véleményünk szerint a fizikai paraméterek értékét nem közvéleménykutatással kellene meghatározni. A tipikus eljárás, amit a táblázat készítői követnek, az, hogy kiszámolják az átlagot, az átlag hibáját, és ezt tekintik a fizikai paraméter értékének. Mi annak a véleményünknek az elfogadásáért küzdöttünk, hogy ha hasonló etikai szinten álló kutatók, hasonló módszerekkel végzik a mérést, akkor a fenti módszer megadja hogy a következő mérésnek mi lesz a várható eredménye. Ez a módszer azonban nem adja meg, hogy mi a fizikai paraméter értéke. E helyett kritikailag elemezni kell minden egyes adatot, ellenőrizni kell, hogy a szisztematikus hibát elég körültekintően vették-e figyelembe. A helyzet még ennél is rosszabb, mert a kritikai elemzés helyett a táblázatkészítők kiragadnak egy elméleti adatsort, és az elméleti adatsorhoz képest több mint 5%-al eltérő kísérleti adatokat eldobják, a megmaradó adatok átlagát adják meg és annak a hibája pedig már tipikusan csak néhány százalék. Ezzel a javítás, fejlődés lehetőségét is kizárják, mivel egy újabb, pontosabb mérés várhatóan 5%-nál jobban eltér és így eldobják. Bemutattuk a kérdéskört, hogy vajon tudja-e az elmélet vezette kísérleti adat tesztelni az elméletet?

Ilyen kritikai cikk elfogadásának nem láttuk sok esélyét, felkészültünk egy hosszabb küzdelemre, annak tudatában, hogy van hátszelünk, nevezetesen, hogy az arany ára az utóbbi néhány évben visszatért a szokásos szintre, és ez ki fogja követelni a pontosabb adatok meghatározását. Meglepő módon a kéziratot símán elfogadták.




Korábban:



2012. július 3.
Transmission resonance spectroscopy in the third minimum of 232Pa

Physical Review C 85 (2012) 054306
L. Csige, M. Csatlós, T. Faestermann, J. Gulyás, D. Habs, R. Hertenberger, M. Hunyadi, A. Krasznahorkay, H.J. Maier, P.G. Thirolf, H.F Wirth

2012. június 12.
Top quark pair production in association with a Z-boson at next-to-leading-order accuracy

Physical Review D 85 (2012)5:4015(5)
Á. Kardos, Z. Trócsányi, C.G. Papadopoulos

2012. május 29.
Investigation of activation cross-sections of proton induced nuclear reactions on natMo up to 40 MeV: New data and evaluation

Nucl. Instr. and Meth. B 280 (2012) 45-73
F. Tárkányi, F. Ditrói, A. Hermanne, S. Takács, A.V. Ignatyuk

2012. április 13.
Quantum Nonlocality Does Not Imply Entanglement Distillability

Phys. Rev. Lett. 108, 030403 (2012)
Vértesi Tamás, Nicolas Brunner

2012. március 14.
Identification and chemical characterization of particulate matter from wave soldering processes at a printed circuit board manufacturing company

Journal of Hazardous Materials 203 (2012) 308-316.
Z. Szoboszlai1, Zs. Kertész1, Z. Szikszai1, A. Angyal1, E. Furu1, Zs. Török1, L. Daróczi2
and Á.Z. Kiss1

2012. február 27.
Shallow-underground accelerator sites for nuclear astrophysics:
Is the background low enough?

The European Physical Journal A 48, 8 (2012)
T. Szücs, D. Bemmerer, T. Cowan, D. Degering, Z. Elekes, Zs. Fülöp, Gy. Gyürky, A. Junghans, M. Köhler, M. Marta, R. Schwengner, A. Wagner, and K. Zuber

2012. január 31.
Bosonization and Functional Renormalization Group Approach in the Framework of QED2

Physical Review D 84 (2011) 065024
I. Nándori

2011. december 20.
Refractive index depth profile and its relaxation in polydimethylsiloxane (PDMS) due to proton irradiation

Materials Chemistry and Physics 131 (2011) 370-374
S.Z. Szilasia, J. Budaib, Z. Pápab, R. Huszanka, Z. Tóthc, I. Rajtaa

2011. december 3.
Reciprocity in the degeneracies in some tetra-atomic molecular ions

Journal of Chemical Physics 135 (2011)8:4101(6)
Bene ErikaVértesi Tamás, R. Englman

2011. november 4.
Spectroscopy of 39,41Si and the border of the N = 28 island of inversion

Physics Letters B 703 (2011) 417-421
Sohler Dóra, S. Grévy, Dombrádi Zsolt, O. Sorlin, L. Gaudefroy, B. Bastin, N.L. Achouri, J.C. Angélique, F. Azaiez, D. Baiborodin, R. Borcea, C. Bourgeois, A. Buta, A. Burger, L. Caceres, R. Chapman, J.C. Dalouzy, Z. Dlouhy, A. Drouard, Elekes Zoltán, S. Franchoo, S. Iacob, Kuti István, B. Laurent, M. Lazar, X. Liang, E. Liénard, S.M. Lukyanov, J. Mrazek, L. Nalpas, F. Negoita, F. Nowacki, N.A. Orr, Yu.E. Penionzkhevitch, Zs. Podolyák, F. Pougheon, A. Poves, P. Roussel-Chomaz, M. Stanoiu, I. Stefan, M.G. St-Laurent

2011. október 4.
Trajectories of S-matrix poles in a new finite-range potential

Phys. Rev. C 84, 037602 (2011)
Rácz Anett, Salamon Péter, Vertse Tamás

2011. szeptember 7.
Two-photon laser spectroscopy of antiprotonic helium and the antiproton-to-electron mass ratio

NATURE 475 (2011) 484
M. Hori, A. Sótér, D. Barna, A. Dax, R.o Hayano, S. Friedreich, Bertalan Juhász, T. Pask, E. Widmann, Dezső Horváth, L. Venturelli & N. Zurlo

2011. augusztus 8.
A 9-year record of stable isotope ratios of precipitation in Eastern Hungary: Implications on isotope hydrology and regional palaeoclimatology

Journal of Hydrology 400 (2011) 144-153.
G. Vodila, L. Palcsu, I. Futó, Zs. Szántó

2011. július 5.
4He+ ion beam irradiation induced modification of poly(dimethyloxane). Characterization by infrared spectroscopy and ion beam analytical techniques

Langmuir 27 (2011) 7:3842
R. Huszánk, D. Szikra, A. Simon, S.Z. Szilasi, I.P. Nagy

2011. május 11.
Activation of Nonlocal Quantum Resources

Phys. Rev. Lett. 106, 060403 (2011)
M. Navascués and T. Vértesi

2011. április 21.
ECR plasma photographs as a plasma diagnostic

Plasma Sources Science and Technology 20 (2011) 025002 (7)
R. Rácz, S. Biri, J. Pálinkás

2011. március 24.
Classical trajectory Monte Carlo model calculations for ionization of atomic hydrogen
by 75-keV proton impact

Physical Review A 82, 052710 (2010)
L. Sarkadi

2011. február 8.
Determining reaction cross sections via characteristic X-ray detection: α-induced reactions on 169Tm for the astrophysical γ-process

Physics Letters B 695 (2011) 419-423
G. G. Kiss, T. Rauscher, T. Szűcs, Zs. Kertész, Zs. Fülöp, Gy. Gyürky, C. Fröhlich, J. Farkas, Z. Elekes, E. Somorjai

2011. január 8.
Evidence for a spin-aligned neutron-proton paired phase from the level structure of 92Pd

Nature 469, 68-71 (2011)
B. Cederwall, F. Ghazi Moradi, T. Bäck, A. Johnson, J. Blomqvist, E. Clément, G. de France, R. Wadsworth, K. Andgren, K. Lagergren, A. Dijon, G. Jaworski, R. Liotta, C. Qi, B. M. Nyakó, J. Nyberg, M. Palacz, H. Al-Azri, A. Algora, G. de Angelis, A. Ataç, S. Bhattacharyya, T. Brock, J. R. Brown, P. Davies, A. Di Nitto, Zs. Dombrádi, A. Gadea, J. Gál, B. Hadinia, F. Johnston-Theasby, P. Joshi, K. Juhász, R. Julin, A. Jungclaus, G. Kalinka, S. O. Kara, A. Khaplanov, J. Kownacki, G. La Rana, S. M. Lenzi, J. Molnár, R. Moro, D. R. Napoli, B. S. Nara Singh, A. Persson, F. Recchia, M. Sandzelius, J.-N. Scheurer, G. Sletten, D. Sohler, P.-A. Söderström, M. J. Taylor, J. Timár, J. J. Valiente-Dobón, E. Vardaci & S. Williams

2010. november 24.
Reactor Decay Heat in 239Pu: Solving the γ Discrepancy in the 4‒3000-s Cooling Period

Phys. Rev. Lett. 105, 202501 (2010)
A. Algora, D. Jordan, J. L. Taín, B. Rubio, J. Agramunt, A. B. Perez-Cerdan, F. Molina, L. Caballero, E. Nácher, Krasznahorkay Attila, Hunyadi Mátyás, Gulyás János, Vitéz Attila, Csatlós Margit, Csige Lóránt, J. Äysto, H. Penttilä, I. D. Moore, T. Eronen, A. Jokinen, A. Nieminen, J. Hakala, P. Karvonen, A. Kankainen, A. Saastamoinen, J. Rissanen, T. Kessler, C. Weber, J. Ronkainen, S. Rahaman, V. Elomaa, S. Rinta-Antila, U. Hager, T. Sonoda, K. Burkard, W. Hüller, L. Batist, W. Gelletly, A. L. Nichols, T. Yoshida, A. A. Sonzogni, and K. Peräjärvi

2010. október 15.
An exactly solvable Schrödinger equation with finite positive position-dependent effective mass

Journal of Mathematical Physics 51, 092103 (2010)
Lévai Géza, O. Özer

2010. augusztus 30.
Interference effect in the dipole and nondipole anisotropy parameters of the Kr 4p photoelectrons in the vicinity of the Kr (3d)-1
np resonant excitations
Phys. Rev. A 81, 043416 (2010)
Ricz Sándor, Ricsóka Tícia, K. Holste, A. Borovik Jr., D. Bernhardt, S. Schippers,
Kövér Ákos, Varga Dezső, A. Müller

2010. július 5.
Nanochannel alignment analysis by scanning transmission ion microscopy

Nanotechnology 21, 295704 (2010)
Rajta István, Gál Gabriella, Szilasi Szabolcs, Juhász Zoltán, Biri Sándor,
Mátéfi-Tempfli Mária és Mátéfi-Tempfli István