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[en] DEVELOPING A VERSATILE MONOCHROMATIZATION SYSTEM FOR X-RAYS / [pt] DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE MONOCROMATIZAÇÃO VERSÁTIL PARA RAIOS-XMARCO ROGERIO VIEIRA 01 June 2010 (has links)
[pt] A investigação da dinâmica da interação de raios-X de alta energia e
moléculas de interesse biológico impõe que a energia dos raios-X seja bem
definida, de modo que se possa estabelecer a dependência entre os padrões de
ionização e fragmentação molecular com a energia do feixe incidente. Com este
objetivo, um sistema versátil foi projetado, construído e caracterizado para ser
utilizado como monocromador do feixe de amplo espectro produzido por um
tubo de raios-X modelo ISOVOLT 160 M2. O sistema de monocromatização
consiste de um par de cristais montados sobre duas mesas transladoras fixadas a
um goniômetro de alta precisão, fabricados pela Newport Corporation. Esta
configuração permite movimentos de translação independentes para os dois
cristais, associados a um movimento de rotação do sistema como um todo com
respeito à direção de incidência do feixe de raios-X. Estes movimentos,
juntamente com uma escolha conveniente do par de cristais para uma dada faixa
de energia - o que depende do material e da orientação dos cristais -, permitirão
a cobertura de uma região muito extensa de energias de raios-X, de alguns até
cerca de 100 kV. Quando este sistema se encontrar totalmente operacional, será
possível realizar uma grande variedade de experiências nos campos da Física de
Colisões e das Radiações, tais como, fragmentação molecular induzida por raios-
X, fluorescência e difração seletivas em cristais, avaliação em tempo real de
danos induzidos por raios-X em tecidos biológicos, testes não destrutivos em
materiais, dentre muitas outras aplicações. / [en] The investigation of the dynamics of the interaction of high-energy X-rays
and molecules of biological interest requires the energy of the X-rays to be well
defined, so that one can establish the dependence of the molecular ionization and
fragmentation patterns as functions of the incident beam energy. For this
purpose, a versatile system for the monochromatization of the broadband beams
produced by an ISOVOLT 160M2 X-ray tube has been designed, constructed
and characterized. The monochromator consists of a pair of crystals mounted on
two translator tables fixed on a high-precision goniometer, all manufactured by
Newport Corp. This configuration allows independent translational motions for
the two crystals, associated to a rotational motion of the whole system in respect
to the direction of the incident X-ray beam. These motions, together with a
convenient choice of the pair of crystals for a given energy range - which
depends on the material and orientation of the crystals -, will allow us to cover a
wide range of X-rays energies, roughly from few to around 100 keV. However,
it has not yet been possible to distinguish energy-defined X-ray peaks with the
complete two-crystal system. Some of the possible causes may be related to the
large angular dispersion of the incident beam and to the need of more accurate
adjustments of the parallelism between both crystals. When this system is fully
operational, it will be possible to perform a large variety of experiments in the
fields of collision and radiation physics, such as, molecular fragmentation by Xrays,
selective fluorescence and diffraction in crystals, real-time evaluation of Xray-
induced damage in biological tissues, non-destructive testing of materials,
among many other aplications.
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