А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Дослідження - ефект - Месбауера
Дослідження ефекту Мессбауера часто проводяться на речовинах, в яких або найближче оточення резонансно поглинаючих ядер має симетрію нижче кубічної, або в кубічної решітці є домішкові атоми або іони, що призводять до появи відмінного від нуля градієнта електричного поля. Якщо при цьому ядро володіє відмінним від нуля власним магнітним моментом, то в месбауерівських спектрі спостерігається надтонке розщеплення лінії поглинання, обумовлене комбінованим електричним і магнітним взаємодією.
Дослідження ефекту Мессбауера на у-переході з енергією 99 кев в 196Pt проводилося Харрісом і ін. W2w2w20. , А також атаки та ін. W2w2w21. , Які використовували джерела силою в кілька мілікюрі виготовлені шляхом електролітичного нанесення 195А без носія на платинову фольгу.
Можливість дослідження ефекту Мессбауера в значній мірі визначається часом життя збудженого стану. При дуже великих часах життя збудженого стану відношення Г /Е0 дуже мало, і внаслідок цього ймовірність Месбауера-ського переходу стає дуже низькою. Крім того, дуже вузькі лінії важко спостерігати. Месбауера вдалося зареєструвати і в разі переходів, для яких це відношення знаходиться за зазначеними межами.
Специфічний інтерес досліджень ефекту Мессбауера на залозі пов'язаний з тим, що залізо в тій чи іншій формі входить до складу дуже багатьох біологічно важливих структур. Хоча вміст заліза в цих структурах досить невелика, так що для більш успішних досліджень варто було б синтезувати з'єднання, збагачені Fe57 але і зараз вже на прикладі геміну отримані перші результати в цій області. Одне з питань, в рішення яких використання ефекту Мессбауера може внести цінний внесок, полягає у з'ясуванні того, чи є, відповідно до даних робіт Л. А. Блюменфельда[110, 111], Специфіка в будові електронних оболонок і походження локальних магнітних полів в області ядер заліза, що входить у вигляді малих домішок до складу ДНК і комплексів ДНК з білками.
Спектральний розподіл доданків інтенсивності дифракційних лінії (в і їх залежності від частотного зсуву (б. Оскільки при дослідженні ефекту Мессбауера великий інтерес представляють результати вимірювань, що показують залежність інтенсивності від частотного зсуву між лініями падаючого і розсіяного випромінювань розглянемо ці залежності для кожного з членів виразу (XII.3), для чого проведемо деякі перетворення.
В експериментах по дослідженню ефекту Мессбауера в схемі на розсіювання, особливо при вивченні дифракції месбауерівських - квантів, зручно використовувати так звану фокусуючу схему в розташуванні джерела, розсіювача і детектора - квантів (рис. XII. Така геометрія зйомки дозволяє отримувати найбільшу кутовий дозвіл. Найбільш часто використовується схема фокусування по Бреггу - Брентано, для чого в конструкції месбауерівських дифрактометрів зручно використовувати рентгенівські гоніометри типу ГУР.
Робіт, присвячених дослідженню ефекту Мессбауера на ядрах діамагнітних атомів в сполуках зі структурою шпінелі до теперішнього часу порівняно небагато.
Більшість експериментів по дослідженню ефекту Мессбауера здійснюється за схемою на поглинання в приладах, званих Ягр спектрометрами.
як і в дослідженнях ефекту Мессбауера, в схемі на поглинання (спектроскопія) установки по дослідженню дифракції 7-квантів поділяються на кшталт завдання відносної швидкості руху джерела і поглинача: на дифрактометри Ягр з постійною швидкістю і дифрактометри з постійним прискоренням. Вибір типу дифрактометра визначається характером конкретної експериментальної завдання.
Коли ж імпульси реєструються при дослідженні ефекту Мессбауера, то умови істотно змінюються.
Це пояснюється тим, що при дослідженні ефекту Мессбауера в обох випадках фактично мають справу зі спектрометрами одного класу - тимчасовими селекторами.
У ІАЕ був запропонований і в 1960 р здійснений дещо інший режим роботи спектрометра при дослідженні ефекту Мессбауера. Сутність його полягає в наступному. Багатоканальний аналізатор працює не в режимі амплітудного дистрибутора, а в режимі тимчасового селектора.
У цьому розділі ми застосуємо розглянуту вище теорію надтонких взаємодій до деяких граничним випадкам: а) межі вільного іона, б) нагоди граничної анізотропії, в) кубічної симетрії і г) нагоди, коли необхідно враховувати домішки станів з різними /до основного стану. Більшість спектрів, отриманих при дослідженні ефекту Мессбауера на рідкоземельних елементах, інтерпретувалася в припущенні що для них з хорошою точністю виконуються умови, що визначають будь-якої із зазначених випадків.
Ефективність амплітудного спектрометра в першому наближенні пропорційна числу каналів. Виходячи з цього, здається природним, що і при дослідженні ефекту Мессбауера, прагнучи до максимальної ефективності установки, також необхідно використовувати багатоканальний цифровий спектрометр. Щоб перевірити, наскільки справедливий цей висновок, визначимо більш строго поняття ефективності і зробимо деякі кількісні оцінки. Очевидно, що цифровий спектрометр працює тим ефективніше, чим вище частка зареєстрованих подій по відношенню до всіх, хто прийшов.
Використання надпровідних магнітів в експериментах, в яких необхідні сильні магнітні поля, стало звичайною практикою. Такі магніти Дешевше і компактніше традиційних електромагнітів і вимагають менших витрат на експлуатацію. Типовий надпровідний магніт для дослідницьких цілей показаний на рис. 2.1. Як правило, подібні магніти виготовляють у вигляді соленоїда (часто зі щілиною між двома половинами обмотки для полегшення доступу до поля) і використовують в магнітооптиці фізики твердого тіла, електронної мікроскопії (у дослідних зразках лінз з високою роздільною здатністю), а також в установках по дослідженню ефекту Месбауера і ядерного магнітного резонансу. В останньому випадку магнітне поле повинно мати високу однорідність (близько 10 - 9) і високу (порядку 10 - 9 ч 1) стабільність. Така стабільність легко досягається, якщо надпровідний магніт працює в режимі невщухаючого (замороженого) струму: після введення необхідного робочого струму в магніт його обмотка замикається сверхпроводящей перемичкою і ток починає циркулювати по короткозамкненою ланцюга (гл. Оскільки опір такого ланцюга можна вважати рівним нулю, струм тривалий час буде залишатися практично незмінним, і ми отримаємо надпровідний постійний магніт.
Різні способи спектрометрії ефекту Мессбауера вимагають різної електронної апаратури - в одному випадку вимірювання ведуться за допомогою одноканальної (точніше - двухканальной, якщо враховується швидкість обох знаків) системи з перерахункових схемою як основного елемента цифрового спектрометра. В іншому випадку необхідно багатоканальне цифрове спектрометричні пристрій. Тому важливо зіставити ефективність, надійність і зручність роботи з одноканальної і багатоканальної різновидом цифрового спектрометра при дослідженні ефекту Мессбауера. Таке зіставлення необхідно зробити ще й для того, щоб зайвий раз продемонструвати, що тільки при чіткому розумінні структури цифрового спектрометра можна уникнути деяких оманливих висновків, які на перший погляд здаються очевидними.
Ця речовина легко приготувати з опроміненого в реакторі SnO2 додавши до нього Стехиометрія-чеський кількість ВаО або ВаСО3 і потім прокалив суміш на повітрі приблизно при 1400 протягом 1 години. У цих дослідах була отримана лінія поглинання з шириною - 075 мм /сек. Хоча причина отримання настільки вузьких ліній при використанні цього матеріалу до сих пір не ясна, очевидно, що BaSnO3 дуже зручний для дослідження ефекту Мессбауера на 119Sn і подібно Нітропрусид натрію при дослідах з 67Fe, є найбільш підходящим стандартним джерелом для вимірювання ізомерних зсувів.
Варіюючи тиск газу або швидкість охолодження водного розчину (або те й інше разом), автори отримували зразки, що містили від 3 до 20 вагу. Звідси випливає, що атоми благородного газу заповнювали від 15 до 100% порожнеч. Поки ще не ясно, чи пов'язана велика ширина лінії джерела з клатрата з хімічним последействием попереднього ізомерного переходу або її визначають чинники, які залежать від концентрації, але очевидно, що оптимальні джерела для дослідження ефекту Мессбауера на 83кг до сих пір не виявлено.
Дослідження ефекту Мессбауера на у-переході з енергією 99 кев в 196Pt проводилося Харрісом і ін. W2w2w20. , А також атаки та ін. W2w2w21. , Які використовували джерела силою в кілька мілікюрі виготовлені шляхом електролітичного нанесення 195А без носія на платинову фольгу.
Можливість дослідження ефекту Мессбауера в значній мірі визначається часом життя збудженого стану. При дуже великих часах життя збудженого стану відношення Г /Е0 дуже мало, і внаслідок цього ймовірність Месбауера-ського переходу стає дуже низькою. Крім того, дуже вузькі лінії важко спостерігати. Месбауера вдалося зареєструвати і в разі переходів, для яких це відношення знаходиться за зазначеними межами.
Специфічний інтерес досліджень ефекту Мессбауера на залозі пов'язаний з тим, що залізо в тій чи іншій формі входить до складу дуже багатьох біологічно важливих структур. Хоча вміст заліза в цих структурах досить невелика, так що для більш успішних досліджень варто було б синтезувати з'єднання, збагачені Fe57 але і зараз вже на прикладі геміну отримані перші результати в цій області. Одне з питань, в рішення яких використання ефекту Мессбауера може внести цінний внесок, полягає у з'ясуванні того, чи є, відповідно до даних робіт Л. А. Блюменфельда[110, 111], Специфіка в будові електронних оболонок і походження локальних магнітних полів в області ядер заліза, що входить у вигляді малих домішок до складу ДНК і комплексів ДНК з білками.
Спектральний розподіл доданків інтенсивності дифракційних лінії (в і їх залежності від частотного зсуву (б. Оскільки при дослідженні ефекту Мессбауера великий інтерес представляють результати вимірювань, що показують залежність інтенсивності від частотного зсуву між лініями падаючого і розсіяного випромінювань розглянемо ці залежності для кожного з членів виразу (XII.3), для чого проведемо деякі перетворення.
В експериментах по дослідженню ефекту Мессбауера в схемі на розсіювання, особливо при вивченні дифракції месбауерівських - квантів, зручно використовувати так звану фокусуючу схему в розташуванні джерела, розсіювача і детектора - квантів (рис. XII. Така геометрія зйомки дозволяє отримувати найбільшу кутовий дозвіл. Найбільш часто використовується схема фокусування по Бреггу - Брентано, для чого в конструкції месбауерівських дифрактометрів зручно використовувати рентгенівські гоніометри типу ГУР.
Робіт, присвячених дослідженню ефекту Мессбауера на ядрах діамагнітних атомів в сполуках зі структурою шпінелі до теперішнього часу порівняно небагато.
Більшість експериментів по дослідженню ефекту Мессбауера здійснюється за схемою на поглинання в приладах, званих Ягр спектрометрами.
як і в дослідженнях ефекту Мессбауера, в схемі на поглинання (спектроскопія) установки по дослідженню дифракції 7-квантів поділяються на кшталт завдання відносної швидкості руху джерела і поглинача: на дифрактометри Ягр з постійною швидкістю і дифрактометри з постійним прискоренням. Вибір типу дифрактометра визначається характером конкретної експериментальної завдання.
Коли ж імпульси реєструються при дослідженні ефекту Мессбауера, то умови істотно змінюються.
Це пояснюється тим, що при дослідженні ефекту Мессбауера в обох випадках фактично мають справу зі спектрометрами одного класу - тимчасовими селекторами.
У ІАЕ був запропонований і в 1960 р здійснений дещо інший режим роботи спектрометра при дослідженні ефекту Мессбауера. Сутність його полягає в наступному. Багатоканальний аналізатор працює не в режимі амплітудного дистрибутора, а в режимі тимчасового селектора.
У цьому розділі ми застосуємо розглянуту вище теорію надтонких взаємодій до деяких граничним випадкам: а) межі вільного іона, б) нагоди граничної анізотропії, в) кубічної симетрії і г) нагоди, коли необхідно враховувати домішки станів з різними /до основного стану. Більшість спектрів, отриманих при дослідженні ефекту Мессбауера на рідкоземельних елементах, інтерпретувалася в припущенні що для них з хорошою точністю виконуються умови, що визначають будь-якої із зазначених випадків.
Ефективність амплітудного спектрометра в першому наближенні пропорційна числу каналів. Виходячи з цього, здається природним, що і при дослідженні ефекту Мессбауера, прагнучи до максимальної ефективності установки, також необхідно використовувати багатоканальний цифровий спектрометр. Щоб перевірити, наскільки справедливий цей висновок, визначимо більш строго поняття ефективності і зробимо деякі кількісні оцінки. Очевидно, що цифровий спектрометр працює тим ефективніше, чим вище частка зареєстрованих подій по відношенню до всіх, хто прийшов.
Використання надпровідних магнітів в експериментах, в яких необхідні сильні магнітні поля, стало звичайною практикою. Такі магніти Дешевше і компактніше традиційних електромагнітів і вимагають менших витрат на експлуатацію. Типовий надпровідний магніт для дослідницьких цілей показаний на рис. 2.1. Як правило, подібні магніти виготовляють у вигляді соленоїда (часто зі щілиною між двома половинами обмотки для полегшення доступу до поля) і використовують в магнітооптиці фізики твердого тіла, електронної мікроскопії (у дослідних зразках лінз з високою роздільною здатністю), а також в установках по дослідженню ефекту Месбауера і ядерного магнітного резонансу. В останньому випадку магнітне поле повинно мати високу однорідність (близько 10 - 9) і високу (порядку 10 - 9 ч 1) стабільність. Така стабільність легко досягається, якщо надпровідний магніт працює в режимі невщухаючого (замороженого) струму: після введення необхідного робочого струму в магніт його обмотка замикається сверхпроводящей перемичкою і ток починає циркулювати по короткозамкненою ланцюга (гл. Оскільки опір такого ланцюга можна вважати рівним нулю, струм тривалий час буде залишатися практично незмінним, і ми отримаємо надпровідний постійний магніт.
Різні способи спектрометрії ефекту Мессбауера вимагають різної електронної апаратури - в одному випадку вимірювання ведуться за допомогою одноканальної (точніше - двухканальной, якщо враховується швидкість обох знаків) системи з перерахункових схемою як основного елемента цифрового спектрометра. В іншому випадку необхідно багатоканальне цифрове спектрометричні пристрій. Тому важливо зіставити ефективність, надійність і зручність роботи з одноканальної і багатоканальної різновидом цифрового спектрометра при дослідженні ефекту Мессбауера. Таке зіставлення необхідно зробити ще й для того, щоб зайвий раз продемонструвати, що тільки при чіткому розумінні структури цифрового спектрометра можна уникнути деяких оманливих висновків, які на перший погляд здаються очевидними.
Ця речовина легко приготувати з опроміненого в реакторі SnO2 додавши до нього Стехиометрія-чеський кількість ВаО або ВаСО3 і потім прокалив суміш на повітрі приблизно при 1400 протягом 1 години. У цих дослідах була отримана лінія поглинання з шириною - 075 мм /сек. Хоча причина отримання настільки вузьких ліній при використанні цього матеріалу до сих пір не ясна, очевидно, що BaSnO3 дуже зручний для дослідження ефекту Мессбауера на 119Sn і подібно Нітропрусид натрію при дослідах з 67Fe, є найбільш підходящим стандартним джерелом для вимірювання ізомерних зсувів.
Варіюючи тиск газу або швидкість охолодження водного розчину (або те й інше разом), автори отримували зразки, що містили від 3 до 20 вагу. Звідси випливає, що атоми благородного газу заповнювали від 15 до 100% порожнеч. Поки ще не ясно, чи пов'язана велика ширина лінії джерела з клатрата з хімічним последействием попереднього ізомерного переходу або її визначають чинники, які залежать від концентрації, але очевидно, що оптимальні джерела для дослідження ефекту Мессбауера на 83кг до сих пір не виявлено.