Лекции по Электрическому приводу

Эффект Мессбауэра. Суть эффекта состоит в упругом испускании или поглощении гамма-квантов атомными ядрами связанными в твердом теле. Причина "упругости" процесса (при упругом процессе внутренняя энергия тела не изменяется, т.е. атом остается в том же состоянии), в том, что если атом поглотитель (или излучатель входит в состав кристаллической решетки, то перестает выполняться однозначное соответствие между импульсом гамма-кванта и энергии отдачи атома. При Мессбауэровском процессе отдача атома вообще не имеет место (не происходит возбуждение фонона), и импульс гамма-кванта воспринимается всей решеткой, т.е. всем кристаллом. Благодаря этому ширина Мессбауэровских линий поглощение и испускания очень мала (весьма острая резонансная кривая); соответственно сдвиг линий очень чувствителен к параметрам, как самого излучения, так и твердого тела. В настоящее время на основе этого эффекта проведена масса очень тонких физических экспериментов, весьма важных, в частности, для физики и химии твердого тела. Малая ширина линий поглощения и следовательно, почти фантастическая точность измерений с помощью эффекта Мессбаэура позволило разработать ряд методов для технического экспресс анализа веществ, содержащих Мессбауэровские ядра.
Примеры примения:
- способ фазового анализа руд, содержащих Мессбауэровские элементы спектр которых частично перекрываются, основанные на резонансном гамма-поглощении, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности измерений при анализе, последовательно определяют величину эффекта Мессбауэра на исследуемой руде с разными источниками, число которых равно числу соединений в ряде и мессбауэроские спектры которых совпадают со спектрами соединений в руде, сопоставляют с результатами калибровки и по совокупности величин эффекта Мессбауэра определяют содержание исследуемых соединений в руде;
- способ фазового анализа вещества, включающий измерение эффекта Мессбауэра по линии спектра, соответствующей исследуемой фазе и последующее определение содержания фазы с помощью градировочной зависимости, отличающийся тем, что с целью повышения точности и чувствительности анализа, измеряют эффект Мессбауэра на исследуемой линии в присутствии фильтра полного резонансного поглощения со спектром, не перекрывающимся с линией определяемой фазы, и эффект Мессбауэра на линии спектра упомянутого фильтра в присутствии исследуемого образца и по отношению измеренных эффектов определяют содержание исследуемой фазы.
Применение эффекта Мессбауэра для контроля железной руды при ее магнитном обогащении и использованием в качестве источника гамма-излучения кобальта-57 позволяет быстро и надежно определять содержание железа в рудном порошке, что способствует повышению качества железного концентрата.
Эффект Мессбауэра – испускание или поглощение γ-квантов атомными ядрами, связанными в твердом теле, не сопровождающее изменением внутренней энергии тела, то есть испусканием или поглощением фононов. Открыт немецким физиком Р. Мессбауэтом в 1958 г. Обычно для наблюдения эффект Мессбауэра необходимо охлаждать источник и поглотить γ - квантов до температуры жидкого азота или гелия. Вероятность эффекта возрастает при понижении температуры.
Применение: мессбауэрская спектроскопия, исследование электронных состояний примесных атомов в металлах и полупроводниках. Эффект применяется в биологии (исследование электронной структуры гемоглобина), геологии (разведка и анализ руд), в целях химического анализа, для измерения скоростей и вибраций.