Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Zastosowanie promieniowania synchrotronowego w spektroskopii mössbauerowskiej Artur Błachowski Zakład Spektroskopii Mössbauerowskiej Instytut Fizyki Akademia.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Zastosowanie promieniowania synchrotronowego w spektroskopii mössbauerowskiej Artur Błachowski Zakład Spektroskopii Mössbauerowskiej Instytut Fizyki Akademia."— Zapis prezentacji:

1 Zastosowanie promieniowania synchrotronowego w spektroskopii mössbauerowskiej Artur Błachowski Zakład Spektroskopii Mössbauerowskiej Instytut Fizyki Akademia Pedagogiczna w Krakowie - Promieniowanie synchrotronowe (PS) - Efekt Mössbauera - Synchrotron Mössbauer Spectroscopy (SMS) - Synchrotron Radiation Perturbed Angular Correlation (SRPAC)

2 Promieniowanie synchrotronowe – prom. elektromagnetyczne emitowane przez cząstki naładowane poruszające się po zakrzywionym torze z prędkością relatywistyczną

3 1945 – duże straty energii przy przyspieszaniu elektronów w betatronie 1947 – Elder i in. - wykrycie PS w synchrotronie elektronowym 70-MeV 1956 – Tomboulian i in. - pierwsze wykorzystanie PS w badaniach spektroskopowych – pierwsza generacja źródeł PS – akcelaratory fizyki cząstek elementarnych – druga generacja źródeł PS – synchrotrony dedykowane do zastosowań PS – magnesy zakrzywiające – trzecia generacja źródeł PS – wigglery i undulatory – lasery na swobodnych elektronach PS - Historia

4 acceleration electron orbit acceleration electron orbit non-relativistic electronsrelativistic electrons v/c << 1 v/c 1 elektrony lub pozytony mały promień orbity moc PS krytyczna energia PS kąt emisji

5 LINAC – 16 m 100 keV electron gun 200 MeV Booster synchrotron obwód 300 m 200 MeV 6 GeV Storage Ring obwód 845 m; R = 23.4 m liczba paczek elektronów - do 992 długość paczki - 6 mm czas impulsu PS 20 ps ps I = 100 mA (lifetime 50 h) P = 650 kW, E C = 20.5 keV ESRF, Grenoble

6 Wigglery i undulatory Okresowe struktury magnesów instalowane na prostoliniowych odcinkach orbity, wywołują lokalne (sinusoidalne) zakrzywienie toru wiązki - maksymalny kąt ugięcia - kąt emisji wiggler K >> 1 B 0 6 T 0 m deflection parameter undulator K << 1 B 0 1 T 0 cm I N I N 2

7

8 (1) impulsowa struktura (2) polaryzacja (3) b. duża świetlistość Własności PS (1) (2)(3) TIME 100 ps 2 ns – 1 s

9 ESRF, Grenoble

10 n k przejście atomowe w Na (żółta linia) E = 2.1 eV = eV, E R = eV E R << przejście jądrowe w 57 Fe E = 14.4 keV = eV, E R = eV E R >> - energetyczna szerokość połówkowa linii - czas życia stanu wzbudzonego E R – energia odrzutu h Efekt Mössbauera - wstęp

11 m jądra M kryształu + skwantowana energia kreacji fononów ħ - częstość drgań atomów w sieci krystalicznej s -1 - temperatura Debyea f – współczynnik emisji i absorpcji bezodrzutowej ułamek ogólnej liczby przejść jądrowych zachodzących bezodrzutowo Efekt Mössbauera bezodrzutowa emisji i absorpcji promieniowania Rudolf Mössbauer – 1958 r.Nobel – 1959 r. E, m, i T >> T dla Fe 57 = 608 K f (273 K) = 0.8

12 V 10 mm/s 1 mm/s 48 neV V V Efekt Mössbauera - spektroskopia przykładowe widmo mössbauerowskie hematyt Fe 2 O 3 Ruch źródła względem absorbenta powoduje dzięki efektowi Dopplera zmianę energii kwantów 104 przejść mössbauerowskich w 86 izotopach 44 pierwiastków

13 Oddziaływanie elektryczne monopolowe elektrostatyczne monopolowe oddziaływanie ładunku jądra z ładunkiem powłok elektronowych R w, R p – promień jądra w stanie wzbudzonym i podstawowym a (0) 2, e (0) 2 - gęstość elektronów w miejscu jądra dla absorbenta i emitera

14 Oddziaływanie elektryczne kwadrupolowe oddziaływanie momentu kwadrupolowego jądra Q z gradientem pola elektrycznego q wytwarzanym przez powłoki elektronowe I – spin jądra m – magnetyczna liczba kwantowa

15 Oddziaływanie magnetyczne dipolowe oddziaływanie dipolowego momentu magnetycznego jądra z efektywnym polem magnetycznym H w obszarze jądra

16 Synchrotron Mössbauer Spectroscopy (SMS)

17 modulacja ?

18 Emisja niekoherentna Emisja koherentna

19 Analogia między SMS i dyfrakcją na dwóch szczelinach forsterite (Mg Fe ) 2 SiO 4

20 konwencjonalna SM synchrotronowa SM

21 Synchrotron Radiation Perturbed Angular Correlation

22 Rotation of resonant molecules in liquid Random orientation of the quantization coordinates in the frame defined by incoming and outgoin photons

23 Iron penta-carbonyl molecule symmetry D3h

24

25 Krajowego Centrum Promieniowania Synchrotronowego w Krakowie Super ACO, Orsay Super KRACO


Pobierz ppt "Zastosowanie promieniowania synchrotronowego w spektroskopii mössbauerowskiej Artur Błachowski Zakład Spektroskopii Mössbauerowskiej Instytut Fizyki Akademia."

Podobne prezentacje


Reklamy Google