Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
APXS – бұл сонымен қатар Apache eXtenSion құралының аббревиатурасы, Apache веб-серверлеріне арналған кеңейтім. Альфа бөлшектік рентген спектрометрі (APXS) – бұл сынама радиоактивті көздерден шыққан альфа бөлшектерімен және рентген сәулелерімен сәулеленгеннен кейін шашыраған альфа бөлшектері мен флуоресцентті рентген сәулелері арқылы оның химиялық элементтік құрамын талдайтын спектрометр. Үлгінің элементтік құрамын талдаудың осы әдісі көбінесе ғарыш миссияларында қолданылады, онда төмен салмақ, кішкентай өлшем және минималды қуат тұтыну қажеттілігі болады. Басқа әдістер (мысалы, массалық спектрометрия) жылдамырақ, радиоактивті материалдарды пайдалануды қажет етпейді, бірақ үлкен жабдық пен жоғары қуат талаптарын қажет етеді. Оның бір түрі – альфа-протондық рентген спектрометрі, мысалы, Pathfinder миссиясында қолданылған құрал, ол протондарды да анықтайды. Осы жылдар ішінде осы типтегі құралдардың бірнеше өзгертілген нұсқалары ұшырылды, мысалы, APS (рентгендік спектрометрсіз) немесе APXS: Surveyor 5, 7, Mars Pathfinder, Mars 96, Mars Exploration Rover, Phobos, Mars Science Laboratory және Philae кометалық қондырғысы. APS/APXS құрылғылары алдағы бірнеше миссияға, соның ішінде Chandrayaan 2 ай роверіне де енгізіледі.
APXS is also an abbreviation for APache eXtenSion tool, an extension for Apache web servers. An alpha particle X ray spectrometer (APXS) is a spectrometer that analyses the chemical element composition of a sample from scattered alpha particles and fluorescent X rays after a sample is irradiated with alpha particles and X rays from radioactive sources. This method of analysing the elemental composition of a sample is most often used on space missions, which require low weight, small size, and minimal power consumption. Other methods (e. g. mass spectrometry) are faster, and do not require the use of radioactive materials, but require larger equipment with greater power requirements. A variation is the alpha proton X ray spectrometer, such as on the Pathfinder mission, which also detects protons. Over the years several modified versions of this type of instrument such as APS (without X ray spectrometer) or APXS have been flown: Surveyor 5 7, Mars Pathfinder, Mars 96, Mars Exploration Rover, Phobos, Mars Science Laboratory and the Philae comet lander. APS/APXS devices will be included on several upcoming missions including the Chandrayaan 2 lunar rover.
Альфа бөлшектері
Белгіленген энергияның кейбір альфа бөлшектері атом ядросымен соқтығысқанда детекторға кері шашылады. 180 градусқа жақын бұрыштағы Разерфорд кері шашырауының физикалық заңдары – энергияның сақталуы және тура сызықты импульстің сақталуы. Бұл альфа бөлшегінің соқтығысқан ядроның массасын есептеуге мүмкіндік береді. Жеңіл элементтер альфа бөлшегінің көбірек энергиясын жұтады, ал ауыр ядролар альфа бөлшектерін дерлік сол энергиямен кері шашырады. Шашыраған альфа бөлшегінің энергия спектрі бастапқы альфа бөлшектерінің 25 пайызынан 100 пайызға дейінгі шыңдарды көрсетеді. Бұл спектр, әсіресе жеңіл элементтер үшін, сынаманың құрамын анықтауға мүмкіндік береді. Кері шашылу деңгейі төмен болғандықтан, ұзаққа созылған сәулелену қажет, шамамен 10 сағат.
Some of the alpha particles of a defined energy are backscattered to the detector if they collide with an atomic nucleus. The physical laws for Rutherford backscattering in an angle close to 180° are conservation of energy and conservation of linear momentum. This makes it possible to calculate the mass of the nucleus hit by the alpha particle. Light elements absorb more energy of the alpha particle, while alpha particles are reflected by heavy nuclei nearly with the same energy. The energy spectrum of the scattered alpha particle shows peaks from 25% up to nearly 100% of the initial alpha particles. This spectrum makes it possible to determine the composition of the sample, especially for the lighter elements. The low backscattering rate makes prolonged irradiation necessary, approximately 10 hours.
Протондар
Альфа бөлшектерінің кейбіреуі атом ядроларымен сіңіріледі. [Альфа, протон] процесі белгілі бір энергиясы бар протондарды тудырады, олар анықталады. Натрий, магний, кремний, алюминий және күкірт осы әдіс арқылы анықталуы мүмкін. Бұл әдіс тек "Марс Pathfinder" APXS құралында қолданылған. "Марсты зерттеу роботтары" үшін протон детектор екінші альфа бөлшегі сенсорымен алмастырылды. Сондықтан, бұл құрал альфа бөлшегінің рентген спектрометрі деп те аталады.
Some of the alpha particles are absorbed by the atomic nuclei. The [alpha,proton] process produces protons of a defined energy which are detected. Sodium, magnesium, silicon, aluminium and sulfur can be detected by this method. This method was only used in the Mars Pathfinder APXS. For the Mars Exploration Rovers the proton detector was replaced by a second alpha particle sensor. So it is also called alpha particle X ray spectrometer.
Рентгендік
Альфа бөлшектері атомның ішкі қабығынан (К және L қабығы) электрондарды да шығара алады. Бұл бос орындар сыртқы қабықтардан келген электрондармен толтырылады, нәтижесінде сипаттамалық рентген сәулесі пайда болады. Бұл процеске бөлшектік индукцияланған рентген сәулесінің шығарылуы деп аталады және оны анықтау салыстырмалы түрде оңай, сонымен қатар ауыр элементтер үшін ең жоғары сезімталдыққа және ажыратымдылыққа ие.
The alpha particles are also able to eject electrons from the inner shell (K and L shell) of an atom. These vacancies are filled by electrons from outer shells, which results in the emission of a characteristic X ray. This process is termed particle induced X ray emission and is relatively easy to detect and has its best sensitivity and resolution for the heavier elements.
Арнайы құралдар
Альфа-Х, Фобос 1 және Фобос 2 ғарыш аппараттарына арналған DAS қондырғысы. ALPHA, Марс 96 қондырғылары үшін. Германия, Ресей және АҚШ арасындағы ынтымақтастық. Альфа-протондық рентгендік спектрометр, Марс Pathfinder үшін Макс Планк институты және Чикаго университеті. Марсты зерттеу роверлері Spirit (MER A) және Opportunity (MER B) үшін Альфа бөлшектік рентген спектрометрі. Альфа бөлшектік рентген спектрометрі, Curiosity (MSL) үшін. Curiosity-дің APXS-інің жетекші ғалымы – Канаданың Онтарио штатындағы Гюльф университетінің физигі Ральф Геллерт. Ол Канада ғарыш агенттігімен әзірленді және қаржыландырылды, сондай-ақ Гуэлф және АҚШ ғарыш басқармасымен де қолдау көрсетілді. Альфа бөлшектік рентген спектрометрі, Philae үшін, Еуропалық ғарыш агенттігінің Rosetta аппаратына қосылған қондырғысы, 67P/Чурюмов-Герасименко кометасын зерттеу мақсатында.
Alpha X, for DAS lander on Phobos 1 and Phobos 2. ALPHA, for Mars 96 landers. Collaboration between Germany, Russia, and USA. Alpha Proton X Ray Spectrometer, for Mars Pathfinder by the Max Planck Institute and the University of Chicago. Alpha Particle X ray Spectrometer, for Spirit (MER A) and Opportunity (MER B) Mars Exploration Rovers. Alpha Particle X ray Spectrometer, for Curiosity (MSL). The principal investigator for Curiositys APXS is Ralf Gellert, a physicist at the University of Guelph in Ontario, Canada. It was developed and funded by the Canadian Space Agency, with operations also supported by Guelph and United States' space administration. Alpha Particle X ray Spectrometer, for Philae, the European Space Agency's lander attached to Rosetta, to study the comet 67P/Churyumov–Gerasimenko.