kontenut1. X'inhi l-ispettroskopija Mössbauer?
1.1 Skoperta tal-ispettrometru Mössbauer
1.2 Effett Mössbauer
1.3 Prinċipju ta' ħidma tal-ispettrometru Mössbauer
2. Karatteristika tal-ispettrometru Mössbauer
2.1 Vantaġġi tal-ispettrometru Mössbauer
2.2 Żvantaġġi tal-ispettrometru Mössbauer
3. Esperiment tal-ispettroskopija Mössbauer
4. Kif tixtri l-ispettroskopija Mössbauer? X'inhi l-ispettroskopija Mössbauer?
Spettrometru Mössbauer huwa strument użat biex jiddetermina l-effett ta 'assorbiment ta' reżonanza mingħajr lura tar-raġġi γ minn sustanzi.
Spettrometru Mossbauer għandha l-għeruq tagħha fil-fiżika nukleari iżda hija inkorporata profondament f'ħafna oqsma tekniċi bħall-kimika, il-fiżika tal-istat solidu, il-metallurġija, il-ġeoloġija, ix-xjenza tal-materjal, l-arkeoloġija u x-xjenza ambjentali. Jista 'jintuża biex jistudja materjali amorfi, uċuħ solidi u katalisi kimika, mineraloġija, struttura kimika, u twaħħil kimiku, dinamika tal-kannizzata u tranżizzjonijiet tal-fażi, materjali manjetiċi u studji ta' kamp ultra-fin, ħsara mir-radjazzjoni u injezzjoni tal-joni, metalli u ligi, elettroni polarizzazzjoni, difetti tal-kannizzata, eċċ B'mod ġenerali, jista 'jinstab fi kważi kull qasam xjentifiku fejn il-mikrostruttura tal-materja hija studjata bħalissa.
Skoperta ta 'spettrometru Mössbauer
Fl-1958, RL Mossbaure, fiżiku żagħżugħ Ġermaniż, skopra l-
Effett Mössbauer waqt li taħdem fuq l-assorbiment reżonanti tar-raġġi Y min-nukleu atomiku Ir.
Effett Mossbauer fil-fatt huwa fenomenu ta 'assorbiment ta' reżonanza tar-raġġi Y mingħajr lura. Fl-1961, Mössbauer ingħata l-Premju Nobel għall-Fiżika għal dan il-fenomenu.
Fil-preżent, instabu 42 element kimiku (esklużi elementi ta 'wara l-uranju) li għandhom l-effett Mössbauer, u nstabu aktar minn 100 transizzjoni nukleari ta' aktar minn 80 iżotopi. Madankollu, ma nstabu l-ebda elementi kimiċi li jġorru Mössbauer eħfef mill-potassju.
Effett Mössbauer
Effett Mössbauer huwa l-fenomenu tal-emissjoni tar-raġġi y u l-assorbiment tar-reżonanza ta 'nukleu atomiku mingħajr lura, li jfisser li l-fotoni tar-raġġi y emessi minn nukleu eċċitati huma assorbiti minn nukleu atomiku ieħor tal-istess element fl-istat fundamentali u jaqbżu għall-istat eċċitati .
Prinċipju ta 'ħidma ta' spettrometru Mössbauer
L-effett Doppler jintuża biex jimmodula l-enerġija tal-fotoni tar-raġġi Y billi jaġġusta l-veloċità relattiva bejn is-sors tar-raġġi y u l-assorbitur biex jikkawża assorbiment reżonanti. Il-kurva tal-varjazzjoni bejn l-istojkjometrija tal-fotoni tar-raġġi Yy u l-veloċità Doppler (li tirrappreżenta l-enerġija tal-fotoni tar-raġġi Y) wara li tgħaddi mill-assorbitur tissejjaħ il- ispettru mussburger.
Struttura tal-ispettrometru Mössbauer
L - istruttura tal -
Spettrometru Mössbauer tikkonsisti prinċipalment minn sors radjuattiv, unità ta 'sewqan, amplifikatur, detector tar-raġġi γ, u apparat ta' reġistrazzjoni tad-dejta. Ġol
spettru Mössbauer tat-trasmissjoni, il-qċaċet tal-assorbiment huma maqluba minħabba li r-rata tal-għadd tat-trasmissjoni hija minimizzata meta l-assorbiment jirresona. Għal xi spettri sempliċi, hija meħtieġa biss analiżi kwalitattiva biex tinkiseb informazzjoni siewja, filwaqt li għal spettri kumplessi, huwa meħtieġ li jitwaħħlu mal-qċaċet maqsuma u mbagħad iqabbluhom ma 'linji spettrali teoretiċi biex tinkiseb informazzjoni utli.
A. Sorsi ta' radjazzjoni
A sors radjuattiv huwa sors li jipprovdi raġġi gamma b'enerġija speċifika u jintgħażel skont il-kampjun (assorbitur). Is-sorsi komuni ta' Musburger huma 57Co, 119Sn, u 121Sb. In-nuklei ta 'Musburger mhumiex distribwiti b'mod uniformi u huma l-aktar ikkonċentrati fin-numri atomiċi 50-80. L-eħfef nukleu ta 'Musburger huwa 40K.
B. Apparat tas-sewqan
L-apparat tas-sewqan jintuża biex jinkiseb il-moviment tas-sors tar-radjazzjoni, sabiex jimmodula l-frekwenza jew l-enerġija skont l-effett Doppler.
C. Detector
Ditekters huma wżati biex jiskopru r-raġġi γ trażmessi. Ħafna mir-raġġi γ irradjati mis-sorsi ta 'Musburger mhumiex monokromatiċi, għalhekk jeħtieġ li jintgħażel ditekter adattat. L-enerġija tar-raġġi γ minn Nuklei Mössbauer ġeneralment ikun fil-medda ta '10-100 keV, għalhekk jistgħu jintużaw counters ta' proporzjon pożittiv, detectors ta 'xpetpet NaI(TI), u ditekters semikondutturi.
Karatteristika tal-ispettrometru Mössbauer
Vantaġġi tal-ispettrometru Mössbauer
a. Sempliċità ta 'tagħmir u kejl.
b. Id-disponibbiltà ta 'firxa wiesgħa ta' informazzjoni fiżika u kimika simultanjament.
c. Riżoluzzjoni għolja u sensittività.
d. Mhux distruttiv għall-kampjun.
e. Nuklei speċifiċi biss għandhom assorbiment tar-reżonanza, u l-effett Mössbauer mhuwiex interferit minn elementi oħra.
f. Effett Mössbauer huwa ġeneralment influwenzat mill-ambjent ekstranukleari fi żmien 2 nm, li jagħmilha adattata ħafna għall-iskoperta ta 'materjali kristallin u amorfu fini.
g. L-oġġett taħt studju jista 'jkun konduttur, semikonduttur jew iżolatur, u l-kampjun jista' jkun materjal kristallin jew amorfu, film irqiq jew saff tal-wiċċ ta 'solidu, jew trab, partiċella ultra-fina, jew saħansitra soluzzjoni ffriżata .
Żvantaġġi tal-ispettrometru Mössbauer
a. Mhux possibbli li jitkejlu gassijiet u likwidi inqas viskużi.
b. Numru limitat biss ta 'nuklei għandhom il- Effett Mössbauer, l-elementi komuni huma Fe, Sn, u Sb.
c. Ħafna esperimenti jridu jsiru f'temperaturi baxxi jew taħt kundizzjonijiet b'sorsi preparattivi.
Esperiment ta' spettroskopija Mössbauer
Spettroskopija Mössbauer jippermetti lir-riċerkaturi janalizzaw l-istruttura tal-elementi permezz ta 'bidla isomer, qsim tal-mument quadrupole, u qsim iperfin manjetiku biex janalizzaw l-elementi strutturali ta' nuklei atomiċi.
A. Ċaqliq tal-isomer
Isomer shifts jista 'jipprovdi informazzjoni dwar bonds kimiċi, stati ta' valenza, u gruppi ta 'koordinazzjoni. Meta l-ambjent tan-nuklei fis-sors inċidentali u l-assorbitur huma differenti, isseħħ differenza ta 'enerġija bejn l-assorbitur u s-sors, li tissejjaħ iċ-ċaqliq anomalu omoġenju, indikat bħala δ jew IS
L-ispostament anomalu omoġenju jiddependi prinċipalment fuq id-densità ta 'ċarġ tal-elettroni fil-pożizzjoni nukleari, li hija relatata mal-istat ta' pairing tal-elettroni madwar in-nukleu tal- Atomu Mössbauer. δ jista 'jkun pożittiv jew negattiv, u δ pożittiv jindika li d-densità ta' ċarġ ta 'elettroni fin-nukleu mis-sors radjuattiv sal-assorbitur qed tiżdied u l-volum tan-nukleu qed jonqos, u viċi versa. Jekk l-istat kimiku li fih il- Atomi Mössbauer huma fis-sors inċident huwa eżattament l-istess bħall-assorbitur, il-bidla kimika hija żero. Meta l- Atomi tal-ispettru Mössbauer huma fi stati ta 'valenza differenti u stati spin differenti, fil-prinċipju hemm bidliet kimiċi differenti.
(Iżomeru ċaqliq fl-ispettrometru Mössbauer)
Spettru Musburger in-situ
L-effett tal-ispettroskopija Musburger għandu assorbiment tar-reżonanza biss għal nuklei speċifiċi, għalhekk it-test huwa mmirat u mhux interferit ma 'elementi oħra. Is-sempliċità u r-riżoluzzjoni għolja u s-sensittività tal-ispettroskopija Musburger jagħmluha għodda tat-test mhux distruttiva kapaċi tipprovdi firxa wiesgħa ta 'informazzjoni fiżikokimika fl-istess ħin. Bħala riżultat, jista 'jintuża b'mod wiesa' f'applikazzjonijiet speċifiċi għall-element. L-effett Musburger huwa ġeneralment affettwat mill-ambjent ekstranukleari fil-medda ta '2 nm u għalhekk huwa wkoll adattat ħafna għall-iskoperta ta' materjali kristallini fini u amorfi. L-oġġett ta 'studju jista' jkun konduttur, semikonduttur jew iżolatur, materjal kristallin jew amorfu, jew trab jew partiċella ultrafine. Bħalissa, l-ispettroskopija ta 'Musburger ġiet stabbilita sew għall-karatterizzazzjoni ta' speċi tal-ħadid.
F'dawn l-aħħar snin, bosta riċerkaturi li jistudjaw katalizzaturi li fihom Fe bdew jużaw l-ispettroskopija ta 'Musburger biex jikkaratterizzaw l-ambjent ta' koordinazzjoni ta 'Fe fin-nanomaterjali Fe, li jipprovdi bażi sperimentali għar-rwol ta' Fe fil-katalisti. Huma ppruvaw jikkaratterizzaw il-bidliet ta 'speċi ta' ħadid f'materjali katalitiċi waqt proċessi elettrokimiċi bl-użu ta 'testijiet ta' spettroskopija Musburger in situ biex jindikaw is-sors tal-attività tagħhom. Peress li l-ġbir tas-sinjali tal-ispettru Musburger jeħtieġ ċertu ammont ta 'assorbiment mill-materjal taħt test biex jinkiseb sinjal sinifikanti. Għall-ħadid naturali, l-abbundanza naturali ta '57Fe li tista' tipproduċi sinjal ta 'spettru ta' Musburger hija biss madwar 0.04%, u għal materjali elettrokatalitiċi tal-ħadid-karbonju, li diġà huma żgħar fil-kontenut tal-ħadid, l-ammont ta '57Fe li jinsab b'mod naturali huwa saħansitra iżgħar u mhux biżżejjed għall-ittestjar sperimentali. Għalhekk, l-isotopu 57Fe għandu jintuża biex jipprepara materjali katalitiċi għall-ittestjar. Minbarra l-preparazzjoni ta 'materjali tat-test sinjuri fl-isotopi 57Fe, għandu jitqies l-effett ta' dgħjufija tas-saff akweju fuq ir-raġġi γ matul it-test. Għalhekk, ċelloli elettrolitiċi speċjali għandhom ikunu ddisinjati biex ikollhom l-irqaq saff ta 'l-ilma possibbli fit-tieqa tat-test biex jissodisfaw ir-rekwiżiti tat-test għal kondizzjonijiet ta' ttestjar elettrokimiku in situ għall-ispettroskopija Musburger.
B. Qsim tal-kwadrupoli fl-ispettroskopija Mössbauer
Qsim tal-mument Quadrupole jagħti l-istruttura bi proprjetajiet ewlenin, molekuli u elettroni. Meta l-gradjent tal-kamp elettriku ma jkunx żero u d-distribuzzjoni tal-ħlas tan-nukleu ma tkunx sferikament simmetrika, hemm mument quadrupole elettriku. L-interazzjonijiet quadrupole elettriċi jippermettu l-eliminazzjoni parzjali tal-livelli ta 'enerġija sempliċi, għalhekk il-qsim iperfin. Il-qsim tal-kwadrupole Fe jipproduċi immaġni ta 'quċċata doppja fl-ispettru Mu, u l-parametru tad-distanza bejn il-qċaċet doppji fl-ispettru Mu huwa indikat b'∆Q jew QS
Enerġija nukleari u qsim quadrupole
(57Livell tal-enerġija tal-assorbitur tal-Fe / Qċaċet bimodali korrispondenti fl-ispettru Musburger b'qsim tal-mument f'erba 'livelli)
C. Qsim manjetiku iperfin
Ħafna drabi jkun hemm kamp manjetiku ffurmat minn elettroni barra n-nukleu li jista 'jikkawża aktar qsim tal-livelli ta' enerġija nukleari, magħruf ukoll bħala l-effett Seeman nukleari. Kif muri fil-figura,57 l-elettroni madwar l-atomu Fe jiġġeneraw kamp manjetiku, u l-livelli ta 'enerġija fin-nukleu Fe se jinqasmu biex jippermettu sitt qabżiet nukleari possibbli u jipproduċu spettru ta' sitt peak. Il-pożizzjonijiet tas-sitt qċaċet u l-parametri Hf jirriflettu l-qsim iperfin tal-livelli tal-enerġija nukleari.
Qsim iperfin ta '57Fe eċċitati u stati tal-bażi
(Rappreżentanza skematika tal-quċċata ta 'sitt darbiet tal-qsim iperfin manjetiku fil-livell ta' enerġija assorbitur 57Fe / spettru korrispondenti ta 'Musburger)
Kif tixtri l-ispettroskopija Mössbauer?
ANTITECK jipprovdu apparat tal-laboratorju, konsumabbli tal-laboratorju, tagħmir tal-manifattura fis-settur tax-xjenzi tal-ħajja. Jekk inti interessat tagħna
Spettroskopija Mössbauer jew għandek xi mistoqsijiet, jekk jogħġbok ikteb e-mail lil
[protett bl-email], aħna se nwieġbuk kemm jista 'jkun malajr.