Avaliação crítica da quantificação elementar (incluindo hidrogênio, carbono e oxigênio) por emissão de raios-X induzidos por prótons, PIXE, e por fluorescência de raios-X, XRF

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Juan Manuel Restrepo Arteta
Orientador(a): Manfredo Harri Tabacniks
Banca de defesa: Javier Miranda Martín Del Campo, Nilberto Heder Medina, Augusto Camara Neiva, Adriana de Oliveira Delgado Silva
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade de São Paulo
Programa de Pós-Graduação: Física
Departamento: Não Informado pela instituição
País: BR
Link de acesso: https://doi.org/10.11606/T.43.2019.tde-24052021-152915
Resumo: Emissão de Raios-X Induzidos por Prótons. Fluorescência de Raios-X. PIXE. XRF. Quantificação Elementar. Quantificação do Hidrogênio.
id USP_f6c733d6e18cd8119cfa692c0d221f60
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-24052021-152915
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis Avaliação crítica da quantificação elementar (incluindo hidrogênio, carbono e oxigênio) por emissão de raios-X induzidos por prótons, PIXE, e por fluorescência de raios-X, XRF A critical evaluation on elemental quantification (including hydrogen, carbon and oxygen) by Proton-Induced X-Ray Emission, PIXE, and by X-Ray Fluorescence, XRF. 2019-11-22Manfredo Harri TabacniksJavier Miranda Martín Del CampoNilberto Heder MedinaAugusto Camara NeivaAdriana de Oliveira Delgado SilvaJuan Manuel Restrepo ArtetaUniversidade de São PauloFísicaUSPBR Emissão de Raios-X Induzidos por Prótons. Fluorescência de Raios-X. PIXE. XRF. Quantificação Elementar. Quantificação do Hidrogênio. Particle-Induced X-Ray Emission. X-Ray Fluorescence. PIXE. XRF. Elemental quantification. Hydrogen quantification Emissão de Raios-X Induzidos por Prótons. Fluorescência de Raios-X. PIXE. XRF. Quantificação Elementar. Quantificação do Hidrogênio. Among various analytical techniques, X-Ray Fluorescence (XRF) and Particle-Induced X-Ray Emission (PIXE) allow a highly sensitive, multi-elementary analysis, traditionally used in areas dealing with thin films, mineral, geological, archaeological and biological samples, etc. PIXE and XRF techniques allow quantifying the elemental composition of a sample measuring their characteristic X-rays. In thick homogeneous samples, the determination of the elemental mass concentrations requires prior knowledge of several parameters involved in the interaction of radiation with matter, such as the proton stopping power in the sample for PIXE and the X-ray mass absorption coefficients for both PIXE and XRF, which in turn depend on the elemental concentrations of the sample. In this work we will review and evaluate different methods for determining the mass concentrations that have been developed over the years, obtaining good accuracy in most cases, especially with geological and mineral samples. In samples with low-Z elements, like H, B, C, N, O and/or F, not detected in PIXE nor XRF, the methods to determine elemental concentrations do not have the same level of accuracy, except for major elements. Knowing the concentrations of these major elements, we can extract information of the undetected elements in the samples. We suggest a method for determining the concentrations of trace elements based on the knowledge of at least two major elements, constructing an equivalent sample-matrix constituted by hydrogen, carbon and oxygen with the same X-ray mass absorption coefficients and proton stopping power of the original sample-matrix made of hydrogen, carbon, nitrogen and oxygen, which are the major elements in biological and organic samples. Hence, the trace elements of the sample can be fully analyzed with an accuracy better than 1%. In PIXE analysis, under certain conditions, numerical calculations on thick and homogeneous samples show that on common materials, it is possible to retrieve the hydrogen amount in the sample with acceptable accuracy. The calculation of the uncertainties indicates that the method of determining hydrogen is quite sensitive to instrumental uncertainties, stressing the need for more precise PIXE measurements. A generalization of the method is also considered for all kinds of low-Z sample-matrix, not only biological or organic, having accuracies lower than 10%. Other applications and limitations are also discussed. https://doi.org/10.11606/T.43.2019.tde-24052021-152915info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USP2023-12-21T20:03:11Zoai:teses.usp.br:tde-24052021-152915Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212021-05-24T23:56:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.pt.fl_str_mv Avaliação crítica da quantificação elementar (incluindo hidrogênio, carbono e oxigênio) por emissão de raios-X induzidos por prótons, PIXE, e por fluorescência de raios-X, XRF
dc.title.alternative.en.fl_str_mv A critical evaluation on elemental quantification (including hydrogen, carbon and oxygen) by Proton-Induced X-Ray Emission, PIXE, and by X-Ray Fluorescence, XRF.
title Avaliação crítica da quantificação elementar (incluindo hidrogênio, carbono e oxigênio) por emissão de raios-X induzidos por prótons, PIXE, e por fluorescência de raios-X, XRF
spellingShingle Avaliação crítica da quantificação elementar (incluindo hidrogênio, carbono e oxigênio) por emissão de raios-X induzidos por prótons, PIXE, e por fluorescência de raios-X, XRF
Juan Manuel Restrepo Arteta
title_short Avaliação crítica da quantificação elementar (incluindo hidrogênio, carbono e oxigênio) por emissão de raios-X induzidos por prótons, PIXE, e por fluorescência de raios-X, XRF
title_full Avaliação crítica da quantificação elementar (incluindo hidrogênio, carbono e oxigênio) por emissão de raios-X induzidos por prótons, PIXE, e por fluorescência de raios-X, XRF
title_fullStr Avaliação crítica da quantificação elementar (incluindo hidrogênio, carbono e oxigênio) por emissão de raios-X induzidos por prótons, PIXE, e por fluorescência de raios-X, XRF
title_full_unstemmed Avaliação crítica da quantificação elementar (incluindo hidrogênio, carbono e oxigênio) por emissão de raios-X induzidos por prótons, PIXE, e por fluorescência de raios-X, XRF
title_sort Avaliação crítica da quantificação elementar (incluindo hidrogênio, carbono e oxigênio) por emissão de raios-X induzidos por prótons, PIXE, e por fluorescência de raios-X, XRF
author Juan Manuel Restrepo Arteta
author_facet Juan Manuel Restrepo Arteta
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Manfredo Harri Tabacniks
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Javier Miranda Martín Del Campo
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Nilberto Heder Medina
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Augusto Camara Neiva
dc.contributor.referee4.fl_str_mv Adriana de Oliveira Delgado Silva
dc.contributor.author.fl_str_mv Juan Manuel Restrepo Arteta
contributor_str_mv Manfredo Harri Tabacniks
Javier Miranda Martín Del Campo
Nilberto Heder Medina
Augusto Camara Neiva
Adriana de Oliveira Delgado Silva
description Emissão de Raios-X Induzidos por Prótons. Fluorescência de Raios-X. PIXE. XRF. Quantificação Elementar. Quantificação do Hidrogênio.
publishDate 2019
dc.date.issued.fl_str_mv 2019-11-22
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://doi.org/10.11606/T.43.2019.tde-24052021-152915
url https://doi.org/10.11606/T.43.2019.tde-24052021-152915
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade de São Paulo
dc.publisher.program.fl_str_mv Física
dc.publisher.initials.fl_str_mv USP
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Universidade de São Paulo
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1786377110645899264

Registros relacionados