Федеральное агентство по образованию сибирское отделение российской академии наук администрация новосибирской области комиссия российской федерации по делам

Вид материала

Документы

Содержание Применение термомагнитного анализа при исследовании донных осадков озера яровое ВЫРАЩИВАНИЕ НОВЫХ СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫХ КРИСТАЛЛОВ SrI2:Eu И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ СВОЙСТВ Выращивание кристаллов квасцов и исследование их оптических свойств

Подобный материал:

• Федеральное агентство по образованию сибирское отделение российской академии наук новосибирский, 92.18kb.
• Российской Федерации Федеральное агентство по образованию обнинский государственный, 90.77kb.
• Российской Федерации Федеральное агентство по образованию обнинский государственный, 84.76kb.
• Российской Федерации Федеральное агентство по образованию обнинский государственный, 77.01kb.
• Российской Федерации Федеральное агентство по образованию обнинский государственный, 130.31kb.
• Российской Федерации Федеральное агентство по образованию обнинский государственный, 81.87kb.
• Нформационное сообщение 1 VIII международная конференция, 36.52kb.
• Государственный исторический музей институт российской истории Российской академии, 53.56kb.
• Министерство образования и науки российской федерации федеральное агентство по образованию, 32.48kb.
• Федеральная целевая программа "Повышение безопасности дорожного движения в 2006 2012 годах", 2952.1kb.

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМОМАГНИТНОГО АНАЛИЗА ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ДОННЫХ ОСАДКОВ ОЗЕРА ЯРОВОЕ

Д. М. Гильманова

Казанский (приволжский) федеральный университет


Для проведения термомагнитного анализа были отобраны 16 образцов, основой для отбора послужили результаты обработки коэрцитивных спектров. Из 200 образцов были выбраны пробы с наибольшими значениями намагниченности.

По результатам интерпретации кривых дифференциального термомагнитного анализа (ДТМА) донных осадков из озера Яровое колонка была разбита на 3 части (по глубине): 1)образцы, соответствующие глубинам 4,04-3,46; 2) вторая группа – на глубинах 3,46-0,4; 3) приповерхностные жидкие осадки.

При рассмотрении кривых замечаем, что для всех образцов характерен эндотермический эффект в районе температур 90−180 ˚С. Это связано с удалением свободной воды из осадков, также при температуре 180 ˚С уходит связанная вода.

Группа 1. Характерной особенностью этой группы является рост намагниченности при температуре 350-370 ºС и затем резкий спад при температуре 450 ºС. Это характерно для лепидокрокита. Лепидокрокит антиферромагнитен, при нагревании происходит дегидратация с образованием маггемита. При дальнейшем прогревании маггемит окисляется до гематита, и на кривой второго нагрева мы наблюдаем пик при температуре 650 ºС, что отвечает точке Кюри гематита. Рост намагниченности в области температур около 200 ˚С свидетельствует о наличии в образцах окисленных зерен магнетита, которые, вероятнее всего, являются аллотигенными и многодоменными обломками разрушенных материнских пород, об этом так же свидетельствует небольшой пик у одного из образцов при 550 ˚С во время первого нагрева.

Группа 2. На дифференциальных кривых первого нагрева при температуре 400 ˚С начинается рост намагниченности, максимум приходится на 450 ˚С, все пики повторяют друг друга, отличаются лишь по интенсивности. Это можно связать с наличием в породе пирита. Спад намагниченности в области температур около 550−600 ˚С свидетельствует о наличии в образцах магнетита, о происхождении которого трудно судить только по этим данным. Вероятно, что в образцах есть как аллотигенные, так и аутигенные (возможно – биогенные) зерна магнетита различного происхождения.

Группа 3. Для этой группы не выделено характерных минералов.


Научный руководитель – д-р геол.-минерал. наук, проф. Д. К. Нургалиев

ВЫРАЩИВАНИЕ НОВЫХ СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫХ КРИСТАЛЛОВ SrI₂:Eu²⁺ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ СВОЙСТВ

А. А. Голошумова

Новосибирский государственный университет

Институт геологии и минералогии имени В. С. Соболева СО РАН


В последнее время ведется интенсивный поиск новых сцинтилляционных кристаллов с высокими эффективными параметрами для регистрации ионизирующего излучения. Большое внимание привлекает SrI₂:Eu²⁺, который проявляет сцинтилляционные свойства, превосходящие параметры других материалов: энергетическое разрешение менее 4 % на 662 кэВ [1] и световыход свыше 100 000 ф/МэВ [2]. Однако эти кристаллы до сих пор остаются малоизученными.

В представленной работе подробно описаны процессы синтеза, роста, результаты исследований структуры и свойств кристаллов Sr_0,97Eu_0,03I₂.

Методом мокрого синтеза нами были получены кристаллогидраты иодидов стронция и европия, которые подвергались дегидратации. При этом были оптимизированы параметры этого процесса (температурный режим и давление). Это имеет особую значимость в виду чрезвычайной гигроскопичности исследуемого материала.

Из полученных иодидов методом Бриджмена (вертикальный вариант) выращивали кристаллы SrI₂:Eu²⁺ размером 15 × 40 мм с чистой оптически прозрачной частью 25 мм. Скорость опускания ампулы составляла 1 мм/час, вертикальный температурный градиент в зоне роста кристалла 15 ºC/см.

По данным рентгенограмм порошка и монокристалла была определена структура легированных кристаллов и позиции катионов Eu в ней.

Также в ходе работы были получены спектры пропускания и спектры люминесценции кристаллов. Было отмечено значительное влияние на них воды, адсорбированной из атмосферы.

В ходе работы было установлено, что исследуемые кристаллы Sr_0,97Eu_0,03I₂ безусловно являются перспективным сцинтилляционным материалом. Однако в силу чрезвычайной гигроскопичности работа с ними требует особых условий.

______________________________

1. Cody M. Wilson, Edgar V. Van Loef, Jarek Glodo, Nerine Cherepy, Giulia Hull, Stephen Payne, Woon-Seng Choong, William Moses, Kanai S. Shah // Hard X-Ray, Gamma-Ray and Neutron Detector Physics X, Edited by A. Burger, L.A. Franks, R.B. James, Proc. of SPIE 7079 (2008) 707917.

2. N. Cherepy, S. A. Payne, R. Hawrami, A. Burger, L. Boatner, E. V. Loef, K. Shan//Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1164 (2009) 1164-L11-04.


Научный руководитель – д-р техн. наук Л. И. Исаенко

ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ КВАСЦОВ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

Е. В. Ковалёнок

Новосибирский государственный университет


Выращивая кристаллы в лабораторных условиях, мы тем самым изучаем процессы их образования в природе. Искусственное получение позволяет создавать кристаллы с требуемыми параметрами и свойствами, воспроизводить природные аналоги. Появляется возможность выращивать и изучать кристаллы новых перспективных веществ, которые окажутся востребованными в различных областях промышленности.

Природные аналоги квасцов: минералы алунит (алюмокалиевые квасцы), сольфатарит (алюмонатриевые), чермигит (алюмоаммониевые).

Именно квасцы являются самым лучшим модельным материалом для изучения основных параметров процессов, протекающих при вы­ра­щи­вании кристаллов из водных растворов. С этой целью они выращивались даже на космической станции «Салют-5».

Современное оборудование позволяет получать данные о различных свойствах кристалла даже на небольших образцах. Поэтому для вы­ра­щи­ва­ния кристаллов квасцов из водных растворов нами был выбран самый простой метод: после снижения температуры раствора до комнатной рост кристалла из пересыщенного раствора шел за счет испарения растворителя.

Этим методом были выращены кристаллы алюмокалиевых KAl(SO₄)₂∙12H₂O, хромокалиевых KCr(SO₄)₂∙12H₂O, алюмоаммониевых NH₄Al(SO₄)₂∙12H₂O и железоаммониевых NH₄Fe(SO₄)₂∙12H₂O квасцов размерами от 2 × 2 × 2 мм³ до 50 × 50 × 20 мм³.

На спектрофотометре «SHIMADZU UV-3600» проведено исследование оптических свойств как насыщенных растворов, так и выращенных из них кристаллов квасцов. Если, в частности, для алюмокалиевых квасцов спектры пропускания кристалла и раствора практически идентичны, то для железоаммониевых квасцов спектры кристаллов и маточного раствора заметно отличаются.

Уточнена растворимость железоаммониевых квасцов NH₄Fe(SO₄)₂∙12H₂O в воде (41,6 г безводной соли в 100 мл воды при 25 ˚С), поскольку даже в «Химической энциклопедии» дано неверное значение.


Научный руководитель – В. А. Гец.