Desenvolvimento de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X usando computação distribuída

A Física das Radiações é um ramo da Física que está presente em diversas áreas de estudo e se relaciona ao conceito de espectrometria. Dentre as inúmeras técnicas espectrométricas existentes, destaca-se a espectrometria por fluorescência de raios X. Esta também possui uma gama de variações da qual pode-se dar ênfase a um determinado subconjunto de técnicas. A produção de fluorescência de raios X permite (em certos casos) a análise das propriedades físico-químicas de uma amostra específica, possibilitando a determinação de sua constituiçõa química e abrindo um leque de aplicações. Porém, o estudo experimental pode exigir uma grande carga de trabalho, tanto em termos do aparato físico quanto em relação conhecimento técnico. Assim, a técnica de simulação entra em cena como um caminho viável, entre a teoria e a experimentação. Através do método de Monte Carlo, que se utiliza da manipulação de números aleatórios, a simulação se mostra como uma espécie de alternativa ao trabalho experimental.Ela desenvolve este papel por meio de um processo de modelagem, dentro de um ambiente seguro e livre de riscos. E ainda pode contar com a computação de alto desempenho, de forma a otimizar todo o trabalho por meio da arquitetura distribuída. O objetivo central deste trabalho é a elaboração de um simulador computacional para análise e estudo de sistemas de fluorescência de raios X desenvolvido numa plataforma de computação distribuída de forma nativa com o intuito de gerar dados otimizados. Como resultados deste trabalho, mostra-se a viabilidade da construção do simulador através da linguagem CHARM++, uma linguagem baseada em C++ que incorpora rotinas para processamento distribuído, o valor da metodologia para a modelagem de sistemas e a aplicação desta na construção de um simulador para espectrometria por fluorescência de raios X. O simulador foi construído com a capacidade de reproduzir uma fonte de radiação eletromagnética, amostras complexas e um conjunto de detectores. A modelagem dos detectores incorpora a capacidade de geração de imagens baseadas nas contagens registradas. Para validação do simulador, comparou-se os resultados espectrométricos com os resultados gerados por outro simulador já validado: o MCNP.

Precise determination of anomalous scattering factors of Ge by using X-ray resonant scattering

Variations of peak position of the rocking curve in the Bragg case are measured from a Ge thin crystal near the K-absorption edge. The variations are caused by a phase change of the real part of the atomic scattering factor. Based on the measurement, the values of the real part are determined with an accuracy of better than 1%. The values are the most reliable ones among those reported values so far as they are directly determined from the normal atomic scattering factors.

Study on the layer structure of W/C multilayers deposited by magnetron sputtering using x-ray reflectivity

A study on the layer structure of W/C multilayers deposited by magnetron sputtering is reported. In the study, soft x-ray resonant reflectivity and hard x-ray grazing incidence reflectivity of the W/C multilayers were measured. The imperfections at the interface such as interdiffusion and formation of compounds were dealt with by two methods. On analyzing the experimental results, we found that the incorporation of an interlayer was a more suitable method than the traditional statistical method to describe the layer structure of a W/C system we fabricated. The optical constants of each layer at a wavelength of 4.48 nm were also obtained from the analysis. Copyright (C) 2008 John Wiley & Sons, Ltd.