تصویرگیری با استفاده از پرتو ایکس تک انرژی پروتون-القایی

این مقاله، راه‌اندازی جای گاه انجام آزمایش پرتونگاری با استفاده از پرتو ایکس تک انرژی پروتون القایی در آزمایشگاه واندوگراف پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای را گزارش می‌کند. باریکه‌ی پروتون پرانرژی با شدت جریان چند صد نانو آمپر ضمن عبور از روزنه‌های مناسب در مسیر باریکه با یک هدف‌ فلزی برخورد و پرتو ایکس تک انرژی ایجاد می‌‌کند. باتغییر هدف، تنوع گسترده‌ای از پرتو ایکس تک انرژی با طول موج‌های مختلف قابل حصول است. بهره‌ی تولید پرتو ایکس مشخصه ی پروتون القایی با استفادهاز یک آشکارساز sdd اندازه گیری می‌شود. با عبور پرتو ایکس از پنجره‌ی محفظه و برهم‌کنش آن با نمونه‌ی مورد نظر، شرایط لازم برای پرتونگاری با «تصویرگیری کنتراست لبه‌ی k» فراهم می‌‌شود. با راه‌اندازی روش آنالیز بیان شده‌ی استفاده کننده از جذب لبه‌ی k عنصر مورد نظر در نمونه، امکان بهبود کنتراست تصویر پرتونگاری نمونه‌های مختلف میراث فرهنگی نظیر نمونه‌های نوشتاری، پارچه و سکه در آزمایشگاه واندوگراف پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای فراهم شده است.

Imaging by the Use of Monochromatic XRays Induced by Proton Beam

In this research work, commissioning of a radiography end station using protoninduced monochromatic Xrays in the Van de Graaff laboratory of Nuclear Science and Technology Research Institute (NSTRI) is reported. An energetic proton beam with a current of hundreds of nanoamps after passing through the relevant slits in the beam path, is used to irradiate a metallic target leading to the generation of monochromatic Xrays. By altering the target, a wide variety of monochromatic Xrays with different wavelengths could be generated. The yield of characteristic protoninduced Xray emission is measured using a Silicon Drift Detector (SDD). The generated Xrays could then pass through the window of the reaction chamber and irradiate the sample of interest. In this way, the required conditions for radiography by the “Kedge contrast imaging” could be provided. By implementing the mentioned analytical technique, using the Kedge absorption of the interest element in the sample, radiographic image contrast could be improved for different samples of cultural heritage such as manuscripts, clothes, and coins in the Van de Graaff lab of NSTRI.