Please use this identifier to cite or link to this item:
https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/39839Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Μυριούνη, Μαρία | el |
| dc.contributor.author | Myriouni, Maria | en |
| dc.date.accessioned | 2026-03-06T07:20:54Z | - |
| dc.date.available | 2026-03-06T07:20:54Z | - |
| dc.identifier.uri | https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/39839 | - |
| dc.rights | CC0 1.0 Universal | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/ | * |
| dc.subject | Φασματοσκοπία φθορισμού ακτίνων-Χ (XRF) προσομοίωση | el |
| dc.subject | X-ray fluorescence spectroscopy (XRF) | en |
| dc.subject | φάσμα ιονισμού | |
| dc.subject | Κα μεταβάσεις | |
| dc.subject | μοντελοποίηση | |
| dc.subject | ποσοτική ανάλυση | |
| dc.subject | στοιχειακή ανάλυση | |
| dc.subject | εξίσωση Sherman | |
| dc.subject | νόμος του Mosley | |
| dc.subject | φαινόμενα μήτρας | |
| dc.subject | ionization spectrum | |
| dc.subject | Kα transitions | |
| dc.subject | simulation | |
| dc.subject | modeling | |
| dc.subject | quantitative analysis | |
| dc.subject | elemental analysis | |
| dc.subject | Sherman equation | |
| dc.subject | Moseley’s law | |
| dc.subject | matrix effect | |
| dc.title | Προσδιορισμός του φάσματος ιονισμού σε πειράματα XRF από τις εντάσεις Κ χαρακτηριστικών μεταβάσεων. | el |
| dc.title | Determining the ionization spectrum in XRF experiments through the intensities of K characteristic transitions . | en |
| dc.type | doctoralThesis | * |
| heal.type | masterThesis | el |
| heal.type.en | Master thesis | en |
| heal.type.el | Μεταπτυχιακή εργασία | el |
| heal.contributorName | Μυριούνη, Μαρία | el |
| heal.dateAvailable | 2026-03-06T07:21:55Z | - |
| heal.language | el | el |
| heal.access | free | el |
| heal.recordProvider | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών | el |
| heal.recordProvider | University of Ionannina, Depatment of materials Science Engeering | en |
| heal.publicationDate | 2026-02-11 | - |
| heal.abstract | Στην παρούσα εργασία σκοπός ήταν να προσδιοριστεί το φάσμα ιονισμού σε πειράματα XRF χρησιμοποιώντας τις Κ χαρακτηριστικές μεταβάσεις. Ο προσδιορισμός του φάσματος ιονισμού αποτελεί κρίσιμο βήμα για την ακριβή μοντελοποίηση και ποσοτική ανάλυση φασμάτων φθορισμού ακτίνων-Χ (XRF). Οι μεταβάσεις Kα επιλέγονται λόγω της υψηλής έντασης, της καθαρότητας του σήματος και της ευαισθησίας τους στις παραμέτρους της ιονίζουσας ακτινοβολίας, γεγονός που τις καθιστά κατάλληλες για δείκτες ανακατασκευής της ενεργειακής κατανομής της λυχνίας. Η μελέτη συνδυάζει προσομοιώσεις Monte Carlo (κώδικας XMI-MSIM), υπολογιστικά εργαλεία ανάλυσης φασμάτων (κώδικας PyMCA) και τη χρήση του λογισμικού Back-Pro, το οποίο εξάγει προσεγγιστικά το φάσμα ιονισμού της λυχνίας ακτίνων-Χ από τις εντάσεις των χαρακτηριστικών μεταβάσεων χρησιμοποιώντας την εξίσωση Sherman. Μέσω του περιβάλλον του XMI-MSIM εντάχθηκαν αλληλεπιδράσεις ανωτέρων τάξεων στη μελέτη των φασμάτων φθορισμού και παράχθηκαν προσομοιωμένα φάσματα τόσο για μονοστοιχειακούς στόχους απείρου πάχους όσο και για δυαδικά και τριαδικά κράματα. Από τη μελέτη των φασμάτων φθορισμού των μονοστοιχειακών στόχων εξετάστηκε η συνεισφορά των αλληλεπιδράσεων πρώτης και δεύτερης τάξης στη συνολική ένταση των χαρακτηριστικών κορυφών. Τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με τις προβλέψεις της εξίσωσης Sherman για αλληλεπιδράσεις πρώτης τάξης. Για τα κράματα, τα προσομοιωμένα φάσματα φθορισμού αναπαρήγαγαν με ικανοποιητική ακρίβεια τη συμπεριφορά του πραγματικού φάσματος, ακόμη και σε περιπτώσεις όπου εμφανίζονται έντονα φαινόμενα μήτρας. Στη συνέχεια, με τη χρήση του λογισμικού Back-Pro κατασκευάστηκαν φάσματα ιονίζουσας ακτινοβολίας είτε μέσω εισαγωγής φάσματος λυχνίας είτε από πειραματικές μετρήσεις. Εισάγοντας το συνεχές μέρος ενός φάσματος λυχνίας ακτίνων- Χ στο λογισμικό δημιουργήθηκαν δύο μοντελοποιημένα φάσματα ιονίζουσας ακτινοβολίας, καθένα από τα οποία αντιστοιχεί σε διαφορετικά σύνολα/ομάδες ατομικών αριθμών. Η αξιολόγηση της χρησιμότητας και της αξιοπιστίας τους πραγματοποιήθηκε σε δύο στάδια. Αρχικά, τα μοντελοποιημένα φάσματα χρησιμοποιήθηκαν ως πηγή ιονισμού σε προσομοιώσεις φασμάτων φθορισμού διμεταλλικών κραμάτων στο περιβάλλον XMI-MSIM, με στόχο τη διερεύνηση της δυνατότητας πρόβλεψης φασμάτων φθορισμού και εντάσεων των χαρακτηριστικών κορυφών σε σύγκριση με τις προβλέψεις της αυθεντικής πηγής ιονίζουσας ακτινοβολίας. Στη συνέχεια, μέσω του PyMCA, εκτελέστηκαν ποσοτικές αναλύσεις σε φάσματα φθορισμού κραμάτων γνωστής κατά βάρος σύστασης, χρησιμοποιώντας τα μοντελοποιημένα φάσματα ως φάσματα λυχνίας. Με τον τρόπο αυτό ελέγχθηκε ο βαθμός στον οποίο τα μοντελοποιημένα φάσματα μπορούν να υποστηρίξουν αξιόπιστα τη διαδικασία της ποσοτικής ανάλυσης. Τέλος, με βάση πειραματικές μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν με το φασματοσκόπιο φθορισμού ακτίνων-Χ M1 Mistral (Bruker) χρησιμοποιώντας τέσσερεις διαφορετικούς συνδυασμούς εφαρμοζόμενης υψηλής τάσης και διαστάσεων δέσμης, προσδιορίστηκαν τα αντίστοιχα μοντελοποιημένα φάσματα ιονίζουσας ακτινοβολίας. Ειδικότερα, πραγματοποιήθηκαν σημειακές μετρήσεις σε μονοστοιχειακούς στόχους απείρου πάχους και, μέσω του περιβάλλοντος PyMCA, καταγράφηκε ο αριθμός φωτονίων της Κα χαρακτηριστικής μετάβασης για κάθε ατομικό αριθμό και κάθε σύνολο παραμέτρων. Τα δεδομένα αυτά εισήχθησαν στο λογισμικό Back-Pro, από το οποίο προέκυψαν τα αντίστοιχα φάσματα λυχνίας. Η φυσική αξιοπιστία των φασμάτων αξιολογήθηκε εξετάζοντας τη συμπεριφορά της ροής φωτονίων (flux) στις ποσοτικές αναλύσεις του PyMCA. Η παρατηρούμενη μεταβολή της ροής σε συνάρτηση με την τάση, το ίχνος δέσμης και τον ατομικό αριθμό συμφωνεί με τη θεωρία, επιβεβαιώνοντας ότι η χρήση των μοντελοποιημένων φασμάτων ως υποκατάστατο της πραγματικής ιονίζουσας ακτινοβολίας είναι αξιόπιστη. Και σε αυτήν την περίπτωση εκτελέστηκαν ποσοτικές αναλύσεις σε πειραματικά μετρούμενα φάσματα φθορισμού 5 κραμάτων γνωστής κατά βάρος σύστασης , χρησιμοποιώντας τα μοντελοποιημένα φάσματα ως φάσματα λυχνίας. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι η προσέγγιση με βάση τις μεταβάσεις Kα επιτρέπει αξιόπιστη ανακατασκευή του φάσματος ιονισμού, με πολύ καλή συμφωνία ανάμεσα στα προσομοιωμένα και πειραματικά δεδομένα. Η μέθοδος μπορεί να αξιοποιηθεί σε ποσοτικές εφαρμογές XRF, όπου απαιτούνται ακριβείς παράμετροι ιονισμού. | el |
| heal.abstract | In the present work, the aim was to determine the ionizing spectrum in XRF experiments by making use of the K characteristic transitions. Determining the ionizing spectrum is a critical step for the accurate modelling and quantitative analysis of X-ray fluorescence (XRF) spectra. The Kα transitions are selected due to their high intensity, signal purity and sensitivity to the parameters of the ionizing radiation, which makes them suitable indicators for reconstructing the energy distribution of the X-ray tube. The study combines Monte Carlo simulations (XMI-MSIM code), computational tools for spectral analysis (PyMCA code), and the Back-Pro software, which approximates the ionizing spectrum of the X-ray tube from the intensities of the characteristic transitions using the Sherman equation. Using the XMI-MSIM environment, higher-order interactions were incorporated into the study of fluorescence spectra, and simulated spectra were produced both for pure elements of infinite thickness and for binary and ternary alloys. From the analysis of the fluorescence spectra of the monoelemental bulk targets, the contribution of first- and secondorder interactions to the total intensity of the characteristic peaks was investigated. The results were compared with the predictions of the Sherman equation for first-order interactions. For the alloys, the simulated fluorescence spectra reproduced the behavior of the real spectra with satisfactory accuracy, even in cases where strong matrix effects occur. Subsequently, using the Back-Pro software, ionizing spectra were constructed either by introducing a real X-ray tube spectrum or by using experimental measurements. By importing the continuous part of a real tube spectrum into the software, two modelled ionizing spectra were produced, each corresponding to different groups of atomic numbers. Their usefulness and reliability were evaluated in two stages. First, they were used as the ionizing source in simulated fluorescence spectra of binary alloys in XMI-MSIM investigate the behaviour of the characteristic peaks when the primary excitation source differs from the real one. Then, using PyMCA, quantitative analyses were performed on fluorescence spectra of alloys of known weight composition, treating the modelled spectra as the physical spectra. This procedure benchmarks the effectiveness of the modelled spectra in quantitative analysis processes Based on experimental measurements obtained with the M1 Mistral X-ray fluorescence spectrometer (Bruker), four modelled ionizing spectra were created using different combinations of tube voltage and beam spot size. Point measurements were performed on monoelemental targets of infinite thickness and, through PyMCA, the number of photons corresponding to the Kα characteristic transition was recorded for each atomic number and parameter set. These data were then imported into Back-Pro, from which the corresponding tube spectra were derived. The physical reliability of the spectra was evaluated by examining the behaviour of the photon flux in the PyMCA quantitative analyses. The observed variation of the flux with respect to voltage, beam spot size and atomic number agreed with theoretical expectations, confirming that the modelled spectra can reliably substitute the true experimental ionizing radiation. In this case as well, quantitative analyses were carried out on experimentally measured fluorescence spectra of alloys of known composition, using the modelled spectra as tube spectra. 7 The results demonstrate that the approach based on Kα transitions allows for a reliable reconstruction of the ionizing spectrum, with very good agreement between simulated and experimental data. The method can be effectively employed in quantitative XRF applications where accurate ionization parameters are required. | en |
| heal.advisorName | Αναγνωστόπουλος, Δημήτριος | el |
| heal.committeeMemberName | Αναγνωστόπουλος, Δημήτριος | el |
| heal.committeeMemberName | Ζαφειρόπουλος, Νικόλαος | el |
| heal.committeeMemberName | Ντανάκας, Σωτήριος | |
| heal.academicPublisher | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Πολυτεχνική Σχολή. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών | el |
| heal.academicPublisher | University of Ioannina, Department of Materials Science Engineering | en |
| heal.academicPublisherID | uoi | el |
| heal.numberOfPages | 94 | el |
| heal.fullTextAvailability | true | - |
| heal.fullTextAvailability | true | - |
| heal.fullTextAvailability | true | - |
| Appears in Collections: | Διδακτορικές Διατριβές - ΜΕΥ | |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Διπλωματικη ΔΠΜΣ 426.pdf | 5.3 MB | Adobe PDF | View/Open |
This item is licensed under a Creative Commons License
