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L´ıneas sat´elites y RAE

3. Resultados y discusiones

3.4. L´ıneas sat´elites y RAE

Las Tablas 3.4 y 3.5 muestran los ∆E y las ´areas relativas de las l´ıneas sat´elites y las RAEs, respectivamente. Las diferencias en energ´ıa ∆E est´an definidas como las distancias entre la l´ınea fuera de diagrama y la del decaimiento al que corresponde; adem´as, se incluyen datos obtenidos por Cauchois and S´en´emaud [18], en el caso de las l´ıneas sat´elites, para comparar. Cada ´area relativa fue calculada como el cociente entre el ´area del pico sat´elite correspondiente y la suma del ´area de la l´ınea principal y de todas las sat´elites y las RAEs asociadas a ella.

Tabla 3.4: Energ´ıas y ´areas relativas de las l´ıneas sat´elites encontradas en este trabajo, comparadas con la referencia [18].

L´ınea de ∆E (eV) Area relativa ( %)´ diagrama Este trabajo Ref. [18] Este trabajo Cd L3M1 (ℓ) 13(4) — 33(12) L3M4,5 (α) 7,2(2) 6,7 2,8(3) 15(1) 14,7 28(1) 20,3(5) 20,1 7,4(4) 26,7(3) 26,9 1,4(1) L3N4,5 (β2,15) 9,2(5) 5,8 41(5) 36,4(6) 34,7 18(2) L2M4 (β1) 7,6(4) 9,0 37,0(5) 16(7) 16,1 3,6(3) 28,8(4) 23,8 6,1(2) L2N4 (γ1) 8,8(4) — 36(2) 16,4(8) — 9(1) 45(1) 37,2 7,1(9) L1M2 (β4) 6(2) — 41(19) 14(4) — 11(4) 22(2) — 3(6) L1M3 (β3) 8,3(5) — 47(6) 21(1) — 3(1) Sn L3M1 (ℓ) 14(2) — 23(2) L3M4,5 (α) 7,3(1) — 14,6(3) 12,2(1) 12,3 14,1(3) 21,5(3) 16,1 4,5(1) 30,6(4) 29,7 21,9(3) 38,4(2) 33,7 1,71(7) L3N4,5 (β2,15) 8,0(3) 7,7 16,1(8) 14,8(3) — 15,9(7) 29,7(9) 32,5 14,5(8) 52,5(9) 48,1 7,2(4) L2M4 (β1) 8(1) 9,0 20,7(4) 14(2) — 12,9(3) 22(3) 18,0 2,5(1) 32(3) 27,7 2,5(1) L2N4 (γ1) 13(1) — 41(1) 45(4) 36,8 16,1(9) L1M2 (β4) 13(1) — 17(1) L1M3 (β3) 11,0(5) — 39(1)

3.4. L´INEAS SAT ´ELITES Y RAE 45

sat´elites concuerdan con las reportadas por Cauchois y S´en´emaud [18], salvo algunas diferencias menores. Los resultados obtenidos incluyen nuevas l´ıneas sat´elites, tanto para el Cd como para el Sn, asociadas a las l´ıneas L3M1, L2N4, L1M2 y L1M3; adem´as, s´olo para el Sn se encontraron nuevas estructuras asociadas a las l´ıneas m´as intensas L3M5, L3N4,5 y L2M4. Otras l´ıneas sat´elites fueron reportadas por dichas

autoras, no observadas aqu´ı quiz´a por su baja intensidad.

De la ecuaci´on (1.10) es posible asociar cada estructura RAE encontrada a partir del proceso de refinamiento espectral con un borde de absorci´on en particular. De acuerdo a este criterio, las RAEs observadas para el Cd y Sn podr´ıan estar asociadas con el borde O2,3, es decir que el electr´on Auger emitido proviene de dicha capa.

Esta asignaci´on surge de considerar los valores de los bordes de absorci´on O2,3, 2,2

eV y 1,1 eV para Cd y Sn, respectivamente, dados por Larkins [23], que son los que se encuentran m´as pr´oximos a los valores que se pueden ver en la Tabla 3.5.

Tabla 3.5:Energ´ıas y ´areas relativas de los perfiles RAE.

L´ınea de ∆E (eV) Area relativa ( %)´ diagrama Cd L3M5 (α1) -3,6(7) 0,9(3) L2M4 (β1) -5(4) 4,3(1) L2N4 (γ1) -3(1) 5,1(9) L1M3 (β3) -4(2) 9(4) Sn L3M5 (α1) -3,3(6) 1,7(5) L2M4 (β1) -9,5(4) 1,5(2) L1M3 (β3) -3(4) 1,1(7)

En las figuras 3.6 y 3.7 se pueden observar los gr´aficos de las regiones Lα y Lβ1 para ambos elementos, donde se encuentran detalladas la curva del ajuste, las contribuciones de las l´ıneas de diagrama, l´ıneas sat´elites y estructuras RAE. Como puede verse, el espectro de ambos elementos es similar, solo que en el caso del Sn aparece una sat´elite m´as asociada a cada regi´on.

Figura 3.6: Espectro de rayos x del Cd en las regiones de Lα (a) y Lβ1 (b). Puntos:

espectro experimental; l´ınea s´olida: ajuste espectral; l´ıneas de puntos: contribuciones de las transiciones de diagrama, sat´elites y RAE.

3.4. L´INEAS SAT ´ELITES Y RAE 47

Figura 3.7: Espectro de rayos x del Sn en las regiones de Lα (a) y Lβ1 (b). Puntos:

espectro experimental; l´ınea s´olida: ajuste espectral; l´ıneas de puntos: contribuciones de las transiciones de diagrama, sat´elites y RAE.

Conclusiones

En el presente trabajo, los espectros de rayos x caracter´ısticosLde dos elementos, Cd y Sn, fueron estudiados. Para este fin, los decaimientos a la capa L fueron inducidos por impacto de electrones, medidos con un espectr´ometro dispersivo en longitud de onda y procesados mediante un m´etodo de optimizaci´on de par´ametros. Las energ´ıas caracter´ısticas de 13 y 14 transiciones de diagrama fueron estudiadas para el Cd y Sn, respectivamente; adem´as, se encontraron las RTPs y los anchos naturales para cada una de ellas. Tambi´en fueron estudiadas l´ıneas sat´elites y RAEs de ambos elementos.

Respecto a las energ´ıas caracter´ısticas, los datos obtenidos est´an en concordancia, en la mayor´ıa de los casos, con los reportados por otros autores. Puede destacarse el caso de las l´ıneas L1N2 y L1N3, que en estudios experimentales previos fueron reportadas como un doblete y ac´a fueron determinadas por separado. Las diferencias encontradas entre nuestros valores y otros reportados en la literatura, ameritan un estudio m´as profundo en estos casos particulares.

Para los elementos estudiados no se encontraron datos experimentales de las probabilidades relativas de transici´on de las l´ıneas L. Por dicha raz´on, los valores de las RTPs obtenidos en este trabajo han sido comparados con c´alculos te´oricos e interpolaciones, sin mostrar discrepancias significantes.

Los valores de los anchos naturales reportados aqu´ı fueron comparados con los obtenidos a trav´es de la adici´on de los anchos de los niveles de energ´ıa involucrados en cada transici´on. Esto no fue posible en el caso de la l´ınea L1O2,3 del Sn ya que

los anchos de los niveles O2 y O3 no se encuentran disponibles en otros trabajos. Las discrepancias son razonables en la mayor´ıa de los casos; sin embargo, los anchos naturales encontrados para las transiciones L3N1 y L2M1 de ambos elementos son mucho mayores (duplican los valores) que las obtenidas a˜nadiendo anchos de cada nivel, lo mismo sucede con las l´ıneas que lograron separarse, en especial en el caso del Sn. Esto nos sugiere que, en el espectro de emisi´on, esta estructura es compleja e implica efectos que no son tenidos en cuenta a la hora de obtener los valores de los anchos de cada nivel.

Las energ´ıas de las l´ıneas sat´elites de ambos elementos fueron comparadas con unos pocos valores disponibles; no as´ı en el caso de las ´areas relativas de las mismas que han sido reportadas ac´a por primera vez. El estudio de los perfiles RAE llev´o a la caracterizaci´on de algunas estructuras espectrales que no se hab´ıan estudiado antes; en cada caso, se logr´o encontrar la energ´ıa correspondiente a la intensidad m´axima, el ´area relativa a la l´ınea principal correspondiente y, adem´as, se identific´o el nivel at´omico del electr´on Auger emitido.

Finalmente, vale la pena mencionar que fue posible el an´alisis del gran n´umero de estructuras asociadas a cada transici´on de diagrama gracias al programa utilizado.

Bibliograf´ıa

[1] C. Roetti y Enrico Clementi, J. Chem. Phys. 60, 3342 (1974).

[2] N. Zetilli, Quantum Mechanics Concepts and Applications, Segunda edici´on, John Wiley and Sons, Chichester (UK), (2009).

[3] N. J. Carron, An Introduction to the Passage of Energetic Particles through Matter, Taylor and Francis Group, Boca Raton (USA), (2007).

[4] J. I. Goldstein, C. E. Lyman, D. E. Newbury, E. Lifshin, P. Echlin, L. Sawyer, D. C. Joy y J. R. Michael, Scanning Electron Microscopy and X-Ray Micro- analysis, Tercera edici´on, Kluwer Academic/Plenum Publishers, Nueva York (USA), (2003).

[5] A. Sep´ulveda, Determinaci´on de secciones eficaces y probabilidades de transici´on en capas at´omicas internas mediante microsonda de electrones, Tesis doctoral, Universidad Nacional de C´ordoba, (2017).

[6] R. E. Van Grieken y A. A. Markowicz, Handbook of X-Ray Spectrometry, Segunda edici´on, Marcel Dekker, Nueva York (USA), (2002).

[7] E. Merzbacher, Quantum Mechanics, Tercera edici´on, John Wiley and Sons, Nueva York (USA), (1998).

[8] R. H. Packwood, J. D. Brown, X-Ray Spectrom. 10, 138-145 (1981).

[9] N. W. Ashcroft y N. D. Mermin, Solid State Physics, Harcourt, Inc., Orlando (USA), (1976).

[10] S. J. B. Reed,Electron Microprobe Anlysis and Scanning Electron Microscopy in Geology, Cambridge University Press, Nueva York (USA), (2005).

[11] R. Bonetto, G. Castellano y J. Trincavelli,X-Ray Spectrom., 2001, 30, 313. [12] R. D. Bonetto, A. C. Carreras, J. Trincavelli y G. Castellano,J. Phys. B: At.

Mol. Opt. Phys., 37, 1477-1488, (2004).

[13] G. Castellano, J. Os´an y J. Trincavelli,Spectrochim. ActaB59, 313-319 (2004). [14] S. Limandri, J. Trincavelli, R. D. Bonetto y A. C. Carreras, Phys. Rev. A 78,

022518 (2008).

[15] H. Enkisch, C. Sternemann, M. Paulus, M. Volmer y W. Sch¨ulke,Phys. Rev. A

70, 022508 (2004).

[16] A. Sep´ulveda, T. Rodr´ıguez, P. D. P´erez, A. P. L. Bertol, A. C. Carreras, J. Trincavelli, M. A. Z. Vasconcellos, R. Hinrichs y G. Castellano, J. Anal. At. Spectrom., 2017, 32, 385.

[17] J. A. Bearden, Rev. Mod. Phys. 39, 78 (1967).

[18] Y. Cauchois y C. S´en´emaud,Wavelengths of x-ray emission lines and absorption edges, Pergamon Press, Oxford, vol. 18 (1978).

[19] R. D. Deslattes, E. G. Kessler Jr., P. Indelicato, L. de Billy, E. Lindroth y J. Anton, Rev. Mod. Phys. 75, 35-99 (2003).

[20] S. T. Perkins, D. E. Cullen, M. H. Chen, J. H. Hubbell, J. Rathkopf y J. H. Scofield. Tables and Graphs of Atomic Subshell Relaxation Data Derived from the LLNL Evaluated Atomic Data Library Z=1-100, Lawrence Livermore National Laboratory Report, UCRL 50400, 30, Livermore (1991).

[21] J. L. Campbell y T. Papp, At Data Nucl. Data Tables, 77, 1-59 (2001). [22] M. Ohno, P. Putila-Mantyla y G. Graeffe, J. Phys. B, 17, 1747-1754 (1984). [23] F. B. Larkins, At. Data and Nucl. Data Tables 20, 313 (1977).

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