ES Calibracion 33T

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Calibración del campo hiperfino: patrón α-Fe a 33.0 T

Fuente: core/constants.py (LINE_POS_33T, _BASE_POSITIONS, fe57_sextet_positions)

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El problema de calibrar el BHF

En un sextete magnético de Fe-57, las seis líneas se separan proporcionalmente al campo hiperfino $B_{hf}$. Para convertir las posiciones de línea medidas (en mm/s) a un campo en teslas hace falta un factor de conversión. Hay dos formas de obtenerlo:

1. Desde los momentos nucleares (cálculo "de libro"): usando $\mu_N$, los factores $g$ del estado fundamental e excitado, y la energía $\gamma$. Da posiciones teóricas.
2. Desde un patrón de velocidad publicado: usando las posiciones medidas de un material de referencia bien caracterizado (α-Fe metálico a temperatura ambiente).

Fitbauer usa la segunda forma, igual que Normos.

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Por qué NO se usan los momentos nucleares

El cálculo teórico desde los momentos nucleares da un desdoblamiento magnético ~0.4 % menor que el patrón experimental de α-Fe:

Origen	Separación líneas externas (1–6)
Teórico (momentos nucleares)	~5.309 mm/s
Experimental (α-Fe publicado)	5.328 mm/s

Si se calibrara desde la teoría, un espectro de α-Fe real ajustaría a un BHF ~0.1 T demasiado alto (sesgo sistemático). Por eso core/constants.py advierte explícitamente de no sustituir las posiciones publicadas por valores teóricos (ver CHANGELOG v4.0.2 / v4.0.3).

Los datos nucleares (MU_N, E_GAMMA, G_GROUND, G_EXCITED) siguen en el módulo como referencia/documentación, pero NO se usan para calibrar.

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Patrón de velocidad de α-Fe a 33.0 T

El campo hiperfino del α-Fe metálico a temperatura ambiente es, por convención, 33.0 T. Las posiciones publicadas de sus seis líneas (en mm/s, respecto al centro) son:

$$\pm 5.329 \quad \pm 3.084 \quad \pm 0.839 ;; \text{mm/s}$$

En el código, las posiciones base se almacenan ya simetrizadas:

_BASE_POSITIONS = np.array([-10.657, -6.167, -1.677, 1.677, 6.167, 10.657]) * 0.5
#                = [-5.3285, -3.0835, -0.8385, 0.8385, 3.0835, 5.3285] mm/s
LINE_POS_33T = fe57_sextet_positions(33.0)

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Escalado lineal con el campo

Para un campo arbitrario $B_{hf}$, las posiciones escalan linealmente respecto al patrón de 33.0 T:

$$v_j(B_{hf}) = v_j^{(33\mathrm{T})} \cdot \frac{B_{hf}}{33.0}$$

implementado en fe57_sextet_positions(bhf_t). A esto se suman después el desplazamiento isomérico $\delta$ y el patrón cuadrupolar de primer orden $q_j \cdot \Delta E_Q$ (ver docs/manual_mossbauer.tex, sección de sextete):

$$v_{0,j} = \delta + q_j \Delta E_Q + v_j^{(33\mathrm{T})}\frac{B_{hf}}{33.0}$$

con el patrón cuadrupolar de primer orden:

LINE_QUAD_PATTERN = [0.5, -0.5, -0.5, -0.5, -0.5, 0.5]

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Constantes relacionadas

Constante	Valor	Uso
BHF_DEFAULT_T	33.0	Campo de referencia y valor inicial por defecto
_BASE_POSITIONS	±5.329 / ±3.084 / ±0.839 (×escala interna)	Patrón α-Fe publicado
LINE_POS_33T	fe57_sextet_positions(33.0)	Posiciones a 33 T usadas por el motor de ajuste
LINE_QUAD_PATTERN	[+½,−½,−½,−½,−½,+½]	Patrón cuadrupolar de primer orden
DIST_BHF_RANGE	(0.0, 60.0)	Rango por defecto de la malla P(BHF)

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Verificación práctica

Para comprobar la calibración: cargar data_sample/hierro_metalico_alphaFe.adt (o la calibración del ESRF) y ajustar. El BHF resultante debe salir muy cerca de 33.0 T y las posiciones de las líneas coincidir con el patrón publicado. Cualquier desviación sistemática indica un problema de $V_{\max}$ (calibración de velocidad) o de folding point, no del modelo físico.

Regla del repositorio. El campo de referencia es 33.0 T con el patrón de velocidad publicado de α-Fe (±0.839 / ±3.084 / ±5.329 mm/s). LINE_POS_33T vive en core.constants. No derivar posiciones de los momentos nucleares.