Диагностика и изучение строительного материала мегалитических построек Северного Кавказа
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
?ающей энергии и ее преобразование в излучаемый квант света. В продолжение этого времени ион, молекула или кристалл путем безызлучательного перехода изменяют свое энергетическое состояние, что соответствует их переходу с уровня на промежуточный энергетический уровень. Переход иона, молекулы или кристалла с энергетического уровня на основной уровень с испусканием кванта света является третьей стадией люминеiенции. Переходы последнего типа называют излучательными. Таким образом, явление люминеiентного свечения заключается в излучательном переходе иона, молекулы в кристалле или кристалла в целом из возбужденного электронного состояния в состояние с меньшей энергией.
Принципиальным отличием люминеiентного свечения от других видов неравновесного свечения (отражение, рассеяние, тормозное излучение) является его длительность - промежуток времени между моментом поглощения возбуждающего кванта энергии и моментом излучения кванта энергии.
Спектры излучения минералов представляют собой серии полос шириной несколько нанометров или полос, симметричных по форме и имеющих ширину несколько десятков нанометров. Их асимметрия является характерным признаком сложности их строения. Она обусловлена, прежде всего, наличием в минерале нескольких центров свечения различного типа, обладающих люминеiентным свечением в близких областях спектра.
В процессе люминеiенции далеко не вся поглощаемая веществом энергия преобразуется в энергию излучения. Часть ее, вследствие взаимодействия активаторов с кристаллической решеткой минерала, безызлучательно переходит в тепловую или другие виды энергии.
Наличие дефектов приводит к нарушению распределения электронной плотности по пространству кристаллической решетки минерала.
Кварц
Наиболее распространенными центрами излучения в природных кварцах являются радикальные центры AlO44 - (полоса ~ 470 нм) и SiO43 - (полоса ~390 нм.) Интенсивность последней возрастает в облученных кристаллах кварца, подвергшихся электронному, высокотемпературному отжигу, ударно-волновому сжатию, и зависит от продолжительности и характера внешних воздействий. Для редких образцов кварца характерно излучение ионов Mn2+ и тетраэдрически координированных ионов Fe3+.
Лабораторный анализ спектров люминеiенции при низких и высоких температурах показал, что максимумы полос люминеiенции слабо зависят от температуры и не зависят от способа возбуждения.
Полевые шпаты
В большинстве случаев полевые шпаты плохо люминеiируют. В спектр обычно наблюдаются полосы центров Eu2+ в области 400 нм, Fe3+ ~750 нм и очень слабые полосы AlO44- При рентгеновском возбуждении спектр возбуждения полевых шпатов значительно усложняется; в УФ области фиксируются полосы излучения ионов Pb2+ и Се3+ (285 и 330 нм соответственно), в видимой SiO43-(390 нм), AlO44 - (470 нм), Mn2+ (570 нм), а в ближней инфракрасной - Fe3+тетр. (710-750 нм.) Соотношение интенсивности полос зависит от типа полевого шпата и существенно меняется от образца к образцу в пределах одного типа. Наблюдается зависимость интенсивности полос радикальных центров от примесного состава; с увеличением концентрации свинца и, в особенности марганца и железа, интенсивность резко падает, вплоть до полного исчезновения полосы. При высоких содержаниях Feтетр наблюдается падение интенсивности полосы излучения ионов Pb2+.
МинералыЦентры излученияКварц, халцедонMn2+, Сr3+, UO2+, [AlO44-], [SiO43-], органикаПолевые шпатыMn2+, Fe3+, Pb2+ Eu2+, [AlO44-], [SiO43-], органика
Полевые шпаты различного состава разделяются по интенсивности высвечивания.
В ряде случаев, по цвету свечения можно обнаружить в каменном материале трудно различимые образования, которые могут оказаться неизвестным минералом. По цвету и по спектру люминеiенции представляется возможным оценивать тонкие генетические особенности, связанные с захватом минералом определенной примеси. [3]
В качестве источника возбуждения люминеiенции применяются газоразрядные лампы, имеющие сплошной спектр или лампы накаливания для видимой и ближней инфракрасной области спектра. Чтобы учесть неравномерность распределения интенсивности возбуждающего излучения по спектру энергии, измерительные установки градуируют с помощью люминофоров, квантовый выход, люминеiентного излучения которых не зависит от энергии возбуждающего излучения. [4]
. Люминеiентно-спектрометрическое исследование образцов
Для выявления типоморфных особенностей пород использовался фотолюминеiентный метод исследования. Для анализа были отобраны 4 образца - по 2 с каждой дольменной группы. Критерием для выбора образцов послужило их максимальное отличие друг от друга по макроскопическим признакам: цвету, степени измененности, зернистости. Один из образцов каждой пары был от дольмена, другой из коренного выхода.
Эксперимент проводился на образцах №№1 и 6 и на образцах №№9 и 12.
Возбуждение осуществлялось ртутной лампой ДРШ - 250, необходимый спектральный диапазон возбуждения выделялся при помощи светофильтров (300-400 нм. 365, 403, 436, 546, 578 нм), аналитик О.П. Матвеева, СПГГИ (ТУ). Фотолюминеiенция (ФЛ) позволила решить ряд задач связанных с характером вхождения отдельных примесей и наличие структурных дефектов. Для каждой из пар образцов намечается сходство в линиях спектров люминеiенци. Обнаружена яркая голубая люминеiенция при возбуждении в УФ диапазоне. Люминеiенция песчаника является неравномерной, люминеiируют мелкие включения в виде точ?/p>