Geum.ru

Минералогия минералы и парагенезисы минералов

Вид материалаДокументы

Содержание


Фото- и рентгенолюминесценция селлаитасуранского месторождения при импульсном квазистационарноми стационарном режимах возбуждени
ВСЕГЕИ, г. Санкт-Петербург, Россия, psm@mail.axon.ru
Подобный материал:
1   ...   34   35   36   37   38   39   40   41   ...   50

ФОТО- И РЕНТГЕНОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ СЕЛЛАИТА
СУРАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПРИ ИМПУЛЬСНОМ КВАЗИСТАЦИОНАРНОМ
И СТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМАХ ВОЗБУЖДЕНИЯ

Смолянский П.Л.

ВСЕГЕИ, г. Санкт-Петербург, Россия, psm@mail.axon.ru


S

molyansky P.L. Photo- and X-ray exited optical luminescence (XEOL) of sellaite from Suran deposit by atationary, quasistationary and nanosecond pulsed excitation (VSEGEI, St. Petersburg, Russia). Spectrum and kinetic parameters of UV- and X-ray excited luminescence of 35 sellaite samples from Suran deposit (South Urals) unique in genesis and ore properties have been studied. Comparisons of the luminescence spectra, excitation spectra and luminescence lifetimes of natural and artificially irradiated sellaite samples enabled to figure out a number of point defects of the mineral, with which four main wide and intensive fluorescence bands are connected: blue (max = 420 nm), bluish-green (460 нм), yellow (560 nm) and red (590 nm). It’s shown that intrinsic imperfections of sellaite are mobile and sensitive to external influence (X- and -irradiation; 300ºC annealing). Possible nature of luminescence centres of Suran’s sellaite is discussed.

Селлаит (MgF2) — редкий минерал фтора, характеризующийся структурой типа рутила. В уникальном по генезису и свойствам минералов-люминофоров Суранском месторождении 1,2 необычно крупные (размером до десятков сантиметров) обособления белого и светло-серого грубозернистого массивного селлаита или агрегатов разноориентированных параллельно-шестоватоватых сростков призматических кристаллов встречаются в тесной ассоциации с флюоритом.

В
Рис.1 Спектры ФЛ суранского селлаита при ex=370 nm.

Fig. 1. Variations of fluorescence spectra of the Suran sellaite under ex=370 nm.
докладе приведены результаты исследования при T=20ºС и различных условиях возбуждения спектральных и кинетических характеристик фото- и рентгенолюминесценции (ФЛ и РЛ) суранского селлаита. Всего исследовано 35 образцов, отобранных из приповерхностных зон сопки Суран-1 и керна скважин и представленных несколькими разновидностями, которые порой с трудом различались визуально, но отчетливо дифференцировались по люминесцентным свойствам (рис. 1). Сравнительный анализ спектров излучения и возбуждения люминесценции, кинетических параметров люминесценции природных и искусственно облученных образцов суранского фторида магния, наряду с литературными данными по синтетическим кристаллам MgF2, позволили выявить ряд точечных дефектов минерала, с которыми связаны основные широкие и интенсивные полосы свечения: синяя (max = 420 нм), сине-зеленая (460 нм), желтая (560 нм) и красная (590 нм). Первые три из них представляется возможным приписать физически неэквивалентным дивакансионным M-центрам электронной окраски, характеризующимся соответственно симметрией точечных групп C2h , D2h и С1. Обсуждаются также другие возможные модели “желтых” и “красных” центров свечения селлаита, а также происхождение его “инерционного” зеленого свечения.

О

собое внимание уделяется люминесцентным свойствам синей полосы с max = 420 нм (рис.1–1), по своим спектральным характеристикам практически совпадающей с излучением Eu2+-центра во флюорите, но существенно отличающейся от последнего по спектрам возбуждения люминесценции и особенно по тауметрическим характеристикам 3,4.

Н
Рис. 2. Вспышечное и высвечивающее воздействие рентгеновских лучей на РЛ синих центров светло-серого селлаита.

Условия записи:  рег.= 420 нм, S=4 нм, VD=0,7 Гр/с, в=30 мин., t обл.=80 мин.; — расчет при 1/e=22 мин.

Fig. 2. XEOL intensity of 420 nm band of greyish sellaite as a function of time for primary and second exciting — calculation with 1/e=22 min.

етривиальная кинетика высвечивания в полосе 420 нм наблюдается в секундном диапазоне при квазистационарном режиме возбуждения образцов селлаита рентгеновскими лучами 4. В этих условиях регистрируется вспышечно-высвечивающий эффект (рис. 2), характеризующийся специфическими особенностями кривой высвечивания при первом и повторном включении рентгеновской трубки. По сути дела мы сталкиваемся здесь с эффектом своеобразной “памяти” минерала о предварительном радиационном воздействии (природном — компонента I0 и искусственном — Iвсп.). Аналогичный эффект (естественно, без начальной вспышки I0) наблюдался ранее 5 для номинально чистых в отношении изоморфных примесей синтетических кристаллов MgF2. Однако значения амплитуды Iвсп и времени релаксации сигнала от Iвсп до I для синтетических кристаллов оказались существенно меньшими, что объясняется относительно низкой “чистой” искусственного материала по сравнению с природным. Зарегистрированный в работе вспышечно-высвечивающий эффект РЛ наряду с другими люминесцентными свойствами, присущими суранскому селлаиту, свидетельствует о том, что собственные нарушения кристаллической решетки минерала являются весьма подвижными и чувствительными к внешним воздействиям (облучению рентгеновскими и -лучами, отжигу образцов при температуре 300C).

Литература: 1. Настасиенко Е.В., и др.. Первая находка необычного проявления селлаит-флюоритовой минерализации // Сб. Новые и малоизученные минералы и минеральные ассоциации Урала. Свердловск, 1986. С.123–125. 2. Смолянский П.Л, Сухаржевский С.М. Необычные свойства и генезис флюорита и селлаита Суранского месторождения (Южный Урал) // В сб.: Минералогические музеи. СПб., 1998. С. 119–120. 3. Smolyansky P.L. Spectra and kinetics of luminescence of sellaite and fluorite from Suran deposit (S. Urals) // IGC. Brazil. 2000. (sec. of phys. and chem. minerals), publishing in CD. 4. Cмолянский П.Л. Выявление нетрадиционного фтористого сырья методами люминесцентной спектроскопии // Обогащение руд, 2002. № 2. С. 25–30. 5. Агафонов А.В., Головин А.В., Родный П.А. Люминесценция центров окраски во фториде магния // Оптика и спектроскопия, 1986. Т. 60. № 2. С. 297–300.