- Escapelinie
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Escapelinien oder Escape-Peaks sind unechte Spektrallinien, die bei der Röntgenstrahlen- und Gammaspektroskopie auftreten und z. B. die Anwesenheit nicht vorhandener Radionuklide in der gemessenen Probe vortäuschen können. Der Name (engl. to escape, entkommen) weist auf die Entstehung dieser Linien hin: es handelt sich um Detektionsereignisse, bei denen nicht die gesamte Energie des Photons im Detektor umgesetzt wird, sondern ein bestimmter, immer gleich großer Teil der Energie den Detektor wieder verlässt. Dadurch wird bei einem entsprechend kleineren Energiewert ein zusätzlicher Peak im Spektrum sichtbar, der ein Abbild (eine Art Geisterbild) des eigentlichen Fotopeaks ist.
Ursachen
Röntgenfluoreszenz
Röntgenfluoreszenz als Ursache von Escapelinien ist am wahrscheinlichsten, wenn die Energie E der einfallenden Photonen nicht zu hoch über dem Bereich der K-Linien des Detektormaterials liegt, d.h. etwa zwischen 10 und 100 keV. Die Leerstelle, die in der K-Schale (selten in höheren Schalen) durch Photoionisation entstanden ist, wird unter Aussendung eines Röntgenphotons aus den oberen Schalen neu besetzt. Verlässt dieses Röntgenphoton das Detektormaterial, führt es z.B. die Energie EK eines Kα-Quants mit sich. Die kinetische Energie des Elektrons wird dagegen in Stößen im Detektor umgesetzt, und auch die weiteren, energieärmeren Photonen, die beim "Nachrücken" von Elektronen der höheren Schalen entstehen, haben nur eine geringe Entkommwahrscheinlichkeit. Daher bildet sich außer dem Fotopeak bei der Energie E ein Escapepeak bei E−EK.
Röntgen-Escapelinien von anderen Energieniveaus (Kβ etc.) sind entsprechend den Wahrscheinlichkeiten dieser Übergänge seltener.
Paarbildung
Liegt die Energie des einfallenden Photons über der Ruhemasse zweier Elektronen (1022 keV), kann es im Detektor zur Paarbildung kommen. Das entstandene Positron wird im Detektormaterial eingefangen und bildet ein Positronium, das anschließend in zwei Photonen von je 511 keV zerstrahlt . Sofern eines oder beide dieser Photonen den Detektor verlassen können, bilden sich außer dem Fotopeak (full energy peak) der Energie E entsprechende Escapelinien bei E − 511 keV bzw. E − 1022 keV.
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