कॉम्पटन किनारा

स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री में, कॉम्पटन एज स्पेक्ट्रोग्राफ की एक विशेषता है जो कॉम्पटन स्कैटेरिंग से स्किन्टिलेटर या कण डिटेक्टर में उत्पन्न होती है। जब एक गामा-किरण सिंटिलेटर से बिखर जाती है लेकिन बच जाती है, तो डिटेक्टर द्वारा इसकी ऊर्जा का केवल कुछ अंश ही दर्ज किया जाता है। डिटेक्टर में जमा ऊर्जा की मात्रा फोटॉन के प्रकीर्णन कोण पर निर्भर करती है, जिससे प्रत्येक अलग-अलग बिखरने वाले कोण के अनुरूप ऊर्जा का एक स्पेक्ट्रम बन जाता है। उच्चतम ऊर्जा जो जमा की जा सकती है, पूर्ण बैक-स्कैटर के अनुरूप, कॉम्पटन एज कहलाती है। गणितीय शब्दों में, कॉम्पटन एज, कॉम्पटन क्षेत्र के उच्च-ऊर्जा पक्ष का विभक्ति बिंदु है।

पृष्ठभूमि

एक रेडियोधर्मी एम-बी-स्रोत का गामा-स्पेक्ट्रम। कॉम्पटन एज के बाद फोटोपीक घटना गामा किरणों का पता लगाने के अनुरूप है। कॉम्पटन एज और फोटोपीक के बीच के क्षेत्र में काफी कम संख्या इस तथ्य को दर्शाती है कि इस ऊर्जा की कोई गामा किरणें डिटेक्टर द्वारा अवशोषित नहीं की जा सकती हैं।

कॉम्पटन बिखरने की प्रक्रिया में, एक सामग्री में एक फोटॉन एक इलेक्ट्रॉन के साथ टकराता है। एक्सचेंज की गई ऊर्जा की मात्रा कोण के साथ भिन्न होती है, और सूत्र द्वारा दी जाती है:

${\frac {1}{E^{\prime }}}-{\frac {1}{E}}={\frac {1}{m_{\text{e}}c^{2}}}\left(1-\cos \theta \right)$

या

$E^{\prime }={\frac {E}{1+{\frac {E}{m_{\text{e}}c^{2}}}(1-\cos \theta )}}$

• E आपतित फोटॉन की ऊर्जा है।
• E' बाहर जाने वाले फोटॉन की ऊर्जा है, जो पदार्थ से बाहर निकल जाता है।
• $m_{\text{e}}$ इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान है।
• c प्रकाश की गति है।
• $\theta$ फोटॉन के लिए विक्षेपण का कोण है।

सामग्री को हस्तांतरित ऊर्जा की मात्रा विक्षेपण के कोण के साथ बदलती रहती है। जैसा $\theta$ शून्य के करीब पहुंचने पर कोई भी ऊर्जा स्थानांतरित नहीं होती है। ऊर्जा की अधिकतम मात्रा तब स्थानांतरित होती है जब $\theta$ 180 डिग्री तक पहुंचता है।

$E_{T}=E-E^{\prime }$

$E_{\text{Compton}}=E_{T}({\text{max}})=E\left(1-{\frac {1}{1+{\frac {2E}{m_{\text{e}}c^{2}}}}}\right)$

इस प्रक्रिया के माध्यम से फोटॉन के लिए और अधिक ऊर्जा स्थानांतरित करना असंभव है; इस प्रकार, इस ऊर्जा में एक तेज कटऑफ है, जिसके कारण कॉम्पटन एज नाम दिया गया है। यदि एक आइसोटोप में कई फोटोपीक होते हैं, तो प्रत्येक विभक्ति बिंदु का अपना कॉम्पटन किनारा होगा। शून्य ऊर्जा हस्तांतरण और कॉम्पटन किनारे के बीच के क्षेत्र को कॉम्पटन सातत्य के रूप में जाना जाता है।

यह भी देखें

• गामा स्पेक्ट्रोस्कोपी
• इलेक्ट्रॉनिक प्रतिसंयोग # कॉम्पटन दमन

श्रेणी:स्पेक्ट्रोस्कोपी