Όνομα εργαστηρίου
Εργαστήριο Φασματομετρίας Φθορισμού Ακτίνων Χ (XRF), Ινστιτούτο Πυρηνικής και Σωματιδιακής Φυσικής (ΙΠΣΦ), ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος»
Ιστοσελίδα
http://www.inp.demokritos.gr/xrf/
Ερευνητική Στόχευση
Οι ερευνητικές δραστηριότητες του εργαστηρίου XRF εστιάζονται στην ανάπτυξη της φασματομετρίας φθορισμού ακτίνων Χ και των διεπιστημονικών εφαρμογών της με τη χρήση εργαστηριακών πηγών ακτίνων Χ, ακτινοβολίας σύγχροτρον και ιοντικών δεσμών. Απώτερος στόχος είναι να συνεισφέρει στην επίτευξη καλύτερων ορίων ανιχνευσιμότητας και περισσότερο αξιόπιστων ποσοτικών αναλύσεων στη μελέτη υλικών με ενδιαφέρον στην Πολιτιστική Κληρονομιά, Περιβαλλοντική έρευνα, Νανοεπιστήμη, Γεωλογία, Βιολογία και Ιατρική έρευνα. Ειδικότερα, στον τομέα της Πολιτιστικής Κληρονομιάς το εργαστήριο XRF δραστηριοποιείται στην ανάπτυξη φορητών φασματόμετρων XRF, μεθοδολογιών ποσοτικοποίησης επιτόπιων αναλύσεων κεραμικών, υαλωδών και μεταλλικών αντικειμένων, λίθινων και ανόργανων. Επιπλέον, εξειδικεύεται στην απεικονιστική ανάλυση της πολυχρωμίας σε αρχαιολογικά αντικείμενα και έργα τέχνης.
Η αξιοπιστία των αναλύσεων υποστηρίζεται από παράλληλες ερευνητικές δραστηριότητες, πουαφορούν:
- Την πειραματική αξιολόγηση θεμελιωδών παραμέτρων ακτίνων Χ που χρησιμοποιούνται εν γένει στη φασματομετρία φθορισμού ακτίνων Χ
- Την πειραματική μελέτη μηχανισμών αλληλεπίδρασης ακτίνων Χ με άτομα και μηχανισμών αποδιέγερσης ιονισμένων ατομικών υπο-στοιβάδων
- Τον πειραματικό και θεωρητικό προσδιορισμό της συμμετοχής μηχανισμών δευτέρας τάξεως στην παραγωγή χαρακτηριστικής ακτινοβολίας Χ
- Την πειραματική και θεωρητική αξιολόγηση των αναλυτικών χαρακτηριστικών της οργανολογίας φασματομέτρων XRF (λυχνίες ακτίνων Χ, πολυτριχοειδείς φακούς εστίασης, ανιχνευτές ακτίνων Χ, κλπ.).
- Την ανάπτυξη αναλυτικών μεθοδολογιών μέτρησης και ποσοτικοποίησης σύνθετων διαστρωματωμένων υλικών από τη νανο- στην μικρο-κλίμακα.
- Στην ανάπτυξη της συμπληρωματικότητας ιοντικών μεθόδων και XRF τεχνικών.
Βασικός Εξοπλισμός
- Φορητό φασματόμετρο micro-XRF (μ-XRF)
- Φορητό φασματόμετρο Macro-XRF (MA-XRF)
- Φορητό φασματόμετρο milli-beam XRF
- Επιτραπέζιο φασματόμετρο EDXRF υψηλής ενέργειας και πόλωσης
- Εξοπλισμός προετοιμασίας δειγμάτων (λείανση, πελέτες)
Εργαστήριο Επιταχυντού Tandem, Εθνική Υποδομή CALIBRA
- Εξωτερική Ιοντική Δέσμη- External Ion Beam Analysis (PIXE, RBS) set-up
- Πειραματικής διάταξη PIXE εξωτερικής δέσμης
- Παραγωγή σχεδόν μονοχρωματικών δεσμών ακτίνων- Χ για επιλεκτική XRF ανάλυση
Μέσα Κοινωνικής Δικτύωσης
Lab name
X-ray Fluorescence Laboratory (XRF Lab), Institute of Nuclear and Particle Physics, N.CS.R. ‘Demokritos’
Website
http://www.inp.demokritos.gr/xrf/
Research Scope
The research activities of the XRF laboratory focus on the development of X-ray fluorescence spectrometry and its interdisciplinary applications using laboratory X-ray sources, synchrotron radiation and X-rays induced by ion beams. The ultimate goal is to contribute to the achievement of better detection limits and more reliable quantitative analyses in the study of materials of interest in Cultural Heritage, Environmental research, Nanoscience, Geology, Biology and Medical research. In particular, the XRF laboratory is active in the field of Cultural Heritage with respect to the development of portable XRF spectrometers and methodologies for the quantification of different kind of materials, including ceramic, vitreous and metallic objects, stones and minerals. In addition, it specializes in the visual analysis of polychromy in archaeological objects and works of art.
The mandate of the XRF Lab is further supported by basic and applied research activities, which include:
• The experimental evaluation of fundamental X-ray parameters commonly used in X-ray fluorescence spectrometry
• The experimental study of X-ray interaction mechanisms with atoms and de-excitation mechanisms of ionized atomic sub-shells
• The experimental and theoretical determination of the contribution of second-order mechanisms in the production of characteristic X radiation in various materials
• The experimental and theoretical evaluation of the analytical features of XRF instrumentation (X-ray tubes, polycapillary X-ray lenses, X-ray detectors, etc.).
• The development of analytical methodologies for the measurement and quantification of 3D heterogeneous materials from the nano- to the micro-scale.
• Development of the complementarity of Ion Beam and XRF techniques
Basic Equipment
• Portable micro-XRF (μ-XRF) spectrometer
• Portable Macro-XRF spectrometer (MA-XRF)
• Portable milli-beam XRF spectrometer
• Benchtop high energy and polarization EDXRF spectrometer
• Sample preparation equipment (grinding, pelletizing)
Tandem Accelerator Laboratory, National Infrastructure CALIBRA:
• External Ion Beam Analysis (PIXE, RBS, PIGE) set-up
• Ion microbeam for μ-PIXE, μ-RBS μ-EBS scanning analyses
• Production of quasi monochromatic X-ray beams for selective XRF analysis