ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методика съемки ЯГР-спектров поглощения из "Металловедение и термическая обработка стали Т1 " Для ннзколежащих состояний ядер - 10 с, а энергия излучаемого у-кванта ( о) колеблется в пределах Ю —10 эВ. Поэтому разрешающая способность (АЕ/Ед) оказывается очень высокой и доходит до 10 ( 5п), 10 ( ре) и даже 10 ( 2п). Эффект Мессбауэра — это весы, на которых можно заметить изменение массы железного груза в 1 кг на 10 г. Недаром в одной из самых впечатляющих ранних работ — работе Паунда и Ребки — авторы с помощью эффекта. Мессбауэра взвесили у-квант. [c.161] В определении эффекта (см. выше) существенны слова без потери энергии на отдач у . [c.161] Если изл) ают н поглощают свободные ядра, то вследствие отдачи центр линии испускания (зависимости числа излученных у-кван-тов от их энергии) соответствует энергии Ео—а линии поглощения Ео+Я (рис. 8.1). [c.161] Как видно из рис. 8.1, резонансное поглощение осуществляется только в тех случаях, если ЛИНИН испускания и поглощения перекрываются, т. е. Д Г, где 2 Г — естественная ширина линии (ширина линии на половине высоты), определяющая минимальную нз.меряе-мую энергию (А т1п) Г=Л/т. [c.161] Однако если излучающее и поглощающее ядра связаны в кристаллической решетке (или во всяком случае конденсированной фазе), то при определенных условиях энергию отдачи воспринимает не отдельное ядро, а кристалл в целом, масса которого на много порядков превосходит массу ядра. Появляется конечная вероятность испускания (поглощения) укван-тов без отдачи. В спектре этому процессу соответствует несмещенная линия естественной ширины. Иначе говоря, максимум испускания и поглощения соответствует энергии Еа, не смещенной на Е (штриховая линия на рис. 8.1), а ширина линии на половине высоты равна 2п./т. Вероятность такого безотдачного процесса и есть вероятность эффекта Мессбауэра. [c.162] Таким образом, источник должен иметь возможность двигаться относительно поглотителя либо с постоянной скоростью, которую можно дискретно изменять, либо с переменной, меняющейся по известному закону (например, линейному). [c.162] В спектрометрах первого типа источник в течение Определенного времени движется с постоянной скоростью, а анализатор (обычно одноканальный) регистрирует сигнал детектора (количество прошедших через поглотитель у-квантов). Затем устанавливается другое значение скорости и измерение повторяется. Спектр поглощения представляет собой результат таких последовательных излмерений. [c.162] В спектрах второго типа сигнал детектора, соответствующий различным значениям скорости, регистрируется в различных каналах многоканального анализатора. [c.162] ЯГР Спектрометры с переменной скоростью дают возможность автоматически регистрировать весь спектр поглощения в выбранном интервале скоростей (обычно около 10 мм/с). Спектрометры с постоянной скоростью дешевле, проще в эксплуатации и позволяют с высокой точностью исследовать небольшие участки спектра. [c.163] Промышленность выпускает различные мес-сбауэровские источники ( Со в хроме, палладии, нержавеющей стали) активностью от 4-10 до 4-10 Бк. Наиболее распространенным (и единственным для ЯГР-спектроскопии железа, его сплавов и соединений) является изотоп Ре, возникающий в результате распада материнского изотопа Со с периодом полураспада для мессбауэровского перехода 14,4 кэВ, равным 270 дн. Чаще всего используют источники Со в платине, палладии, хроме, нержавеющей стали 1Х18Н9Т. [c.163] Образцы (поглотители) обычно имеют вид тонких фольг или порошков. Оптимальная толщина образца определяется разными факторами вероятностью эффекта (зависит от числа мессбауэровских ядер см. ниже), необходимостью избежать сильного поглощения и т. д. При работе с чистым железом оптимальная толщина фольги 20—30 мкм, что соответствует 16—25 мг/см2 железа или 0,3—0,5 ыг/см изотопа Ре (2,2%). Промышленность выпускает железо (металлическое или окись), обогащенное стабильным изотопом Фе (с95%). Хорошо приготовленные источник и поглотитель (в виде фольги) обеспечивают получение узкой линии поглощения шириной 0,20—0,25 мм/с (2Г = 0,19 мм/с). [c.163] Прн работе с многоканальным анализатором получают зависимость У (или б) не от скорости, а от номера канала анализатора. Поэтому необходимо знать, какой скорости (в мм/с) соответствует один канал, т, е. провести градуировку. В качестве стандартного поглотителя (во всяком случае для ЯГР-спектроскопии сплавов н соединений железа) обычно используют нигропруссид натрия — Па2[Ре(СП)5Х 0]-НгО. Он стабилен, имеет большую вероятность эффекта при комнатной температуре (5—10 %) и узкую линию (дублетную). Расстояние между линиями дублета 1,705 мм/с используется для градуировки каналов анализатора по скорости. [c.163] Спектрометр может работать и с многоканальным анализатором, как и большинство зарубежных устройств, например венгерский МТА-512. [c.163] Для работы при повышенных и пониженных температурах и в вакууме спектрометр М.ТА-512 снабжен дополнительными блоками вакуумной системой, вакуумной печкой, криостатом. [c.163] Вернуться к основной статье