Drifraccion De Rayos X

Radar de subsuelo. Evaluación para aplicaciones en arqueología y en patrimonio histórico-artístico

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Anexo 1
Método de difracción con rayos X (DRX).

A1.1. Introducción.

Este método se ha utilizado para conocer la composición mineral del suelo de
cultivo utilizado en la elaboración de las muestras para los ensayos que se
presentan en el capítulo 10. Se trata de una técnica que permiteidentificar los
minerales cristalinos formadores del medio, siempre y cuando se encuentren en un
porcentaje superior al 1%.
Aunque no se trata de una técnica relacionada con el tema de la tesis, por el hecho
de haberla utilizado he considerado interesante incluir un anexo explicándola
brevemente, como información complementaria a esta tesis. Toda la información
que aquí se recopila ha sido obtenidaprincipalmente del libro de BermúdezPolonio (1981), complementado con el tratado de Wilson (1970) y el editado por
Brindley en 1951 (Bradley et al., 1951). Para una mayor información acerca del
tema pueden consultarse los mencionados trabajos.

Anexo1. Método de difracción de rayos X.

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Para aplicar esta técnica se utiliza radiación X, definida por su banda de
frecuencias, que está comprendidaentre la de la radiación ultravioleta y la de los
rayos γ. Este tipo de radiación se produce cuando una partícula de masa pequeña
pero altamente energética (con una elevada energía cinética) incide en un
elemento material. La colisión produce una perturbación en la materia y parte de
la energía se dedica a producir radiación X.
Para generar radiación X se suelen utilizar electrones como partículaspara
producir el impacto en la materia, ya que son muy eficaces y, al mismo tiempo,
resultan sencillos de controlar y de generar.
La energía cinética del electrón en el instante que alcanza la placa puede
expresarse según:
T = eV =

1
mv 2
2

(A1.1)

Siendo T la energía cinética, e=4.8 × 10-10 la carga del electrón, V la diferencia de
potencial entre ánodo y cátodo, m la masa del electrón y v lavelocidad con la que
el electrón incide en la placa.

A1.2. Tubos de rayos X.

Los tubos de rayos X son un dispositivo utilizado para generar este tipo de
radiación. Consisten en una ampolla de vidrio en cuyo interior se ha generado un
vacío del orden de 10-7 mmHg. En el interior de este tubo hay un cátodo, formado
por un filamento, y un ánodo. Este último es una placa metálica enfrentada alfilamento. Recibe también el nombre de placa o de anticátodo.
Normalmente el cátodo es una espiral de wolfragmio suficientemente resistente
como para aguantar la fuerte atracción que se produce entre cátodo y ánodo debido
a la gran diferencia de potencial que se ha de aplicar entre ambos.

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Paraobtener la radiación X, se pone incandescente el cátodo y entre el ánodo y el
cátodo se aplica una diferencia de potencial de varios miles de voltios. De esta
forma, los electrones emitidos por el filamento incandescente son acelerados en
dirección al ánodo. Para obtener la dirección adecuada (hacia el ánodo), el
filamento está rodeado por una pantalla metálica denominada focalizador. El
focalizadorestá abierto únicamente en la dirección de salida deseada, y se
mantiene a potencial negativo para que pueda repeler todos los electrones que no
se dirijan hacia la placa. Al llegar a la placa se produce la colisión, y se emiten
rayos X en todas direcciones. Para que salgan del tubo en unas direcciones
concretas hay unas ventanas ubicadas en las posiciones adecuadas. Normalmente
se trata de cuatroventanas de salida diametralmente opuestas y situadas según las
direcciones longitudinal y transversal de la zona de la placa en la que inciden los
electrones. Con esta disposición de ventanas se consiguen dos pares de focos
distintos para las experiencias. El sentido longitudinal del filamento proporciona
el que se denomina foco lineal, mientras que el sentido perpendicular da lugar al
llamado...