Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Wprowadzenie do rentgenowskiej analizy fluorescencyjnej
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
JFM-2-017-TO-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Techniki obrazowania i biometria
Kierunek:
Fizyka Medyczna
Semestr:
0
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr inż. Wróbel Paweł (Pawel.Wrobel@fis.agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr inż. Wróbel Paweł (Pawel.Wrobel@fis.agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Celem modułu jest zapoznanie z zarówno teoretycznymi ale przede wszystkim praktycznymi aspektami rentgenowskiej analizy fluorescencyjnej.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student posiada wiedzę o podstawach fizycznych fluorescencyjnej analizy rentgenowskiej. Egzamin
M_W002 Student zna potencjalne pole zastosowań rentgenowskiej analizy fluorescencyjnej - jej możliwości oraz ograniczenia. FM2A_W02, FM2A_W04 Egzamin
Umiejętności
M_U001 Student potrafi zastosować poznane procedury analityczne do wybranych typów próbek oraz umie przeanalizować oraz zweryfikować otrzymane wyniki FM2A_U09, FM2A_U04, FM2A_U07, FM2A_U08, FM2A_U05 Aktywność na zajęciach
M_U002 Student potrafi samodzielnie zgromadzić materiały naukowe oraz opracować i przedstawić wybrane zagadnienie dotyczące praktycznych zastosowań rentgenowskiej analizy fluorescencyjnej. FM2A_U03, FM2A_U01, FM2A_U02 Prezentacja
Kompetencje społeczne
M_K001 Student angażuje się w dyskusję w grupie, również z prowadzącym, potrafi formułować odpowiednie argumenty i bronić ich w trakcie dyskusji. FM2A_K02, FM2A_K01 Aktywność na zajęciach
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Student posiada wiedzę o podstawach fizycznych fluorescencyjnej analizy rentgenowskiej. + - - - - - - - - - -
M_W002 Student zna potencjalne pole zastosowań rentgenowskiej analizy fluorescencyjnej - jej możliwości oraz ograniczenia. + - - - - - - - + - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi zastosować poznane procedury analityczne do wybranych typów próbek oraz umie przeanalizować oraz zweryfikować otrzymane wyniki - - - - - - - - + - -
M_U002 Student potrafi samodzielnie zgromadzić materiały naukowe oraz opracować i przedstawić wybrane zagadnienie dotyczące praktycznych zastosowań rentgenowskiej analizy fluorescencyjnej. - - - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student angażuje się w dyskusję w grupie, również z prowadzącym, potrafi formułować odpowiednie argumenty i bronić ich w trakcie dyskusji. - - - - - - - - + - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

1) Podstawy fizyczne metody XRF (4 h)
Oddziaływanie promieniowania X z materia, emisja promieniowania charakterystycznego, natężenie promieniowania charakterystycznego, efekty drugorzędowe, własności optyczne promieniowania X.

2)Źródła promieniowania X (4 h)
Hamowanie cząstek naładowanych, lampy rentgenowskie, synchrotrony, źródła radioizotopowe.

3)Spektrometria promieniowania X 1 (3 h)
Granice wykrywalności, metody modyfikacji wiązki pierwotnej, EDXRF i WDXRF

4)Spektrometria promieniowania X 2 (3 h)
Detektory promieniowania X, analiza widm XRF.

5)Analiza ilościowa (3 h)
Próbki cienkie oraz grube, próbki pośrednie, metoda parametrów fundamentalnych, inne algorytmy analizy ilościowej, metoda Monte-Carlo.

6)Obrazowanie XRF (3 h)
Metody ogniskowania promieniowania X, skaningowa mikroanaliza XRF, konfokalna XRF, full-field XRF, tomografia XRF.

7)Metody oparte na całkowitym odbiciu i fali stojącej, spektrometrie kątowo-rozdzielcze (TXRF, GIXRF) (3 h)

8)Praktyczne zastosowania metod opartych na XRF (7 h)

Zajęcia warsztatowe:

W ramach zajęć warsztatowych studenci będą mogli zapoznać się z praktyczną stroną metod opartych na fluorescencji rentgenowskiej.
1. Preparatyka próbek (3 h – pracownia chemiczna)
2. Analiza widm XRF (3 h – pracownia komputerowa)
3. Symulacja widm XRF (3 h – pracownia komputerowa)
4. Analiza jakościowa (3 h – pracownia rentgenowska)
5. Analiza ilościowa (3 h – pracownia rentgenowska)
6. Mikroanaliza XRF (3 h – pracownia rentgenowska)
7. Analiza śladowa (3 h – pracownia rentgenowska)

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 100 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Udział w zajęciach warsztatowych 21 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 4 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 43 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Oceną końcową jest ocena z egzaminu.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Podstawowe wiadomości z zakresu fizyki

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Bohdan Dziunikowski “Energy Dispersive X-Ray Fluorescence Analysis”
Andrzej Markowicz, Rene van Grieken “Handbook of X-Ray Spectrometry”
B. Bekhoff et al. “Handbook of Practical X-Ray Fluorescence Analysis”
Ron Jenkins “X-Ray Fluorescence Spectrometry”
Richard Feynman “Feynmana wykłady z fizyki”

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. “Monte Carlo simulation code for confocal 3D micro-beam X-ray fluorescence analysis of stratified materials” Czyzycki M, Wegrzynek D, Wrobel P, Lankosz A; X-Ray Spectrometry 40(2) (2011) 88-95
2. “LabVIEW control software for scanning micro-beam X-ray fluorescence spectrometer” Wrobel P, Czyzycki M, Furman L, Kolasinski K, Lankosz M, Mrenca A, Samek L, Wegrzynek D; Talanta 2012, 93, 186-192
3. “Direct deconvolution approach for depth profiling of element concentrations in multi-layered materials by confocal micro-beam X-ray fluorescence spectrometry” Wrobel P, Czyzycki M; Talanta 2013, 113, 62-67
4. “X-ray fluorescence imaging system for fast mapping of pigment distributions in cultural heritage paintings” Zielinska A, Dabrowski W, Fiutowski T, Mindur B, Wiacek P, Wrobel P; Journal Of Instrumentation 2013, 8, P10011
5. “Depth profiling of element concentrations in stratified materials by confocal micro-beam X-ray fluorescence spectrometry with polychromatic excitation” Wrobel P, Wegrzynek D, Czyzycki M, Lankosz M; Analytical Chemistry 2014, 86, 11275−11280
6. “New approaches for correction of inter-layer absorption effects in X-ray fluorescence imaging of paintings.” P. Wróbel, P Frączek, M. Lankosz; Analytical Chemistry 2016, 88, 1661-1666
7. „LabVIEW interface with Tango control system for a multi-technique X-ray spectrometry IAEA beamline end-station at Elettra Sincrotrone Trieste” P.M. Wrobel, M. Bogovac, H. Sghaier, J.J. Leani, A. Migliori, R. Padilla-Alvarez,M. Czyzycki, J. Osan, R.B. Kaiser; Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 2016, 833, 105–109
8. “Combined micro-XRF and TXRF methodology for quantitative elemental imaging of tissue samples” Paweł M. Wróbel, Sławomir Bała, Mateusz Czyzycki, Magdalena Golasik, Tadeusz Librowski, Beata Ostachowicz, Wojciech Piekoszewski, Artur Surówka, Marek Lankosz; Talanta 2017, 162, 654–659
9. “Application of GEM-based detectors in full-field XRF imaging” W. Dąbrowski, T. Fiutowski,
P. Frączek, S. Koperny, M. Lankosz, A. Mendys, B. Mindur, K. Swientek, P. Wiącek and P.M. Wróbel; Journal of Instrumentation 2016, 11

Informacje dodatkowe:

Obecność na wykładach nie jest obowiązkowa. Obecność na zajęciach warsztatowych jest obowiązkowa – akceptowana jest jedna nieobecność.