Оптическая спектроскопия кристаллов галита с природной синей окраской

Министерство общего и профессионального образования РФ СЫКТЫВКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Физический факультет Кафедра физики твердого тела Допустить к защите зав. кафедрой ФТТ, д. ф. -м. н профессор Пунегов В.И. 1998г. ДИПЛОМНАЯ РАБОТА Оптическая спектроскопия кристаллов галита с природной синей окраской Оценка Отлично Сдавался 11 июня 1998 года. Научный руководитель к. г м. н ст.н.с. ИГ Коми НЦ УрО РАН Лютоев В.П. 1998г. Исполнитель студент 151 А гр. Исаенко С.И. 1998г. Сыктывкар, 1998 СТР. Введение 3 Глава 1 Природа синей окраски каменной соли 1. Природа окраски минералов 2. Структура и свойства каменной соли 5 1.3. Месторождения синей соли 4. Типизация окраски каменной соли 5. Образование коллоидных частиц в природном синем галите 9 Глава 2 Методы исследования 1. Спектроскопия оптического поглощения 1. Явления поглощения света кристаллом 2. Параметры спектров поглощения 2. Люминесценция 3. Особенности свечения минералов при рентгеновском возбуждении 14 Глава 3 Экспериментальные результаты 1. Образцы для исследования 2. Данные рентгено-структурного анализа 3. Примесной состав галита 4. Спектроскопия оптического поглощения 1. Аппаратура, используемая для получения спектров поглощения 2. Спектры оптического поглощения и центры окраски в природном галите 5. Рентгенолюминесценция галита 1. Аппаратура для изучения рентгенолюминесценции 26 3.5.2. Спектры рентгенолюминесценции галита 6. Кинетика образования F-центров в галите под действием рентгеновского излучения 1. Влияние рентгеновского излучения на оптическое поглощение галита 2. Эффекты разгорания рентгенолюминесценции галита 3. Кинетика накопления F-центров 4. Концентрации F-центров в облученных кристалла 33 ГЛаВА 4 Модель роста окрашенных кристаллов галита 36 Заключение 38 Литература 39 приложение 40 ВВЕДЕНИЕ Многие основные представления, касающиеся природы окраски минералов, явления люминесценции, оптического поглощения в ультрафиолетовой и видимой областях спектрального диапазона, взаимосвязанные процессы, протекающие в диэлектриках и полупроводниках, сформировались при изучении щелочных галоидов. Окраска галита, NaCl, широко распространенного в природе щелочного галоида, является важнейшим типоморфным свойством.

Наряду с составом и морфологией этих минералов изучение окраски дает ценную информацию об условиях, существовавших в бассейнах соленакопления и процессах диагенетической перекристаллизации.

Окраска является важным диагностическим свойством и может служить в целях корреляции разрезов и при изучении фациальных изменений калийных пластов.

Она не утратила своего значения как наиболее экспрессный поисковый признак на калийные соли. Синий галит распространен в соляных отложениях разного возраста и неоднократно описывался многими исследователями Пшибрам, 1959 Чирвинский, 1943 Пустыльников, 1973 Апполонов, Кощуг 1986 и др В настоящее время проблемами центров окраски в щелочных галоидах занимаются специалисты Международной группы ФТТ и Лазерной физики в Антверпене. Однако для того, чтобы понять механизм природного синего окрашивания и использовать индикаторные свойства синего галита для решения некоторых проблем геологии соляных отложений необходимы систематические исследования комплексом физических методов происхождения окрашивания в каждом конкретном случае.

Целью данного исследования являлось изучение cпектроскопических свойств кристаллов каменной соли Соликамского и Польского месторождений и установление природы синего окрашивания. Кристаллы галита были исследованы методами спектроскопии оптического поглощения и рентгенолюминесценции.

Они охарактеризованы также рентгено-структурным, полуколичественным спектральным эмиссионным анализами и методом атомно-силовой микроскопии.

Для обоснования и моделирования синего окрашивания галитов в природе изучено влияние ионизирующего излучения на оптические свойства окрашенных и неокрашенных образцов.

В результате исследований получены спектроскопические характеристики кристаллов галита различного происхождения, кинетические параметры накопления радиационных дефектов и предложена схема формирования синей пятнистой окраски. 1

Природа синей окраски каменной соли

Природа синей окраски каменной соли 1.

Природа окраски минералов

Современное понимание природы окраски минералов вообще и окраски конкр... 1.Окраска, связанная с собственным поглощением, т.е. 2.Окраска, связанная с попаданием края собственного поглощения в видим... б окраски, связанные с О- и молекулярными ионами О2 S2- и др. г окраски, связанные c F- и V-центрами и F-агрегатными центрами, особе...

Структура и свойства каменной соли

Очень характерны скелетные образования 3, 4 - хрупкие мутно-белые полы... Непроводник электричества. Диэлектрическая постоянная 5,85. Месторождения синей соли Наиболее известными являются месторождения си... Чилийская самородная селитра каличе обязана своей синей окраске содерж... 1.4.

Типизация окраски каменной соли

Синяя, фиолетовая и исчезающая на свету желтая окраски вызываются возд... По-видимому, редкий случай синяя соль из Хальштатта с обусловленным ко... Окраска галита является важнейшим типоморфным свойством. Изучение окра... . 3 Окрашивание посредством центров и коллоидных частиц. Последние делят...

Образование коллоидных частиц в природном синем галите

Образование коллоидных частиц в природном синем галите. F-центры и R-центры, иногда также и М-центры имеются в большинстве син... Если ждать достаточно долго, то устойчивые центры, окрашивающие в сини... Поэтому очевидно, что в природе должно как будто иметься еще одно усло... Таким образом, окраска каменной соли может быть обусловлена как радиац...

Методы исследования

. в такие центры окраски вовлекаются несколько ближайших атомов, образую... Явление поглощения света кристаллом При прохождении монохроматического... Методы исследования. Условие поглощения - равенство энергии монохроматического света E hn и...

Параметры спектров поглощения

Излучение происходит при рекомбинации противоположно заряженных частиц... Зависимость интенсивности поглощения от толщины кристалла выражается з... . Люминесценция Люминесценция - неравновесное излучение, представляющее ... б Спонтанная люминесценция. Включает переходы с высших возбужденных со...

Особенности свечения минералов при рентгеновском возбуждении

При первичном акте взаимодействия ионизирующей радиации с кристаллом в... Эти электроны создают нестабильные возбуждения решетки, которые за 10-... Мигрируя по решетке, они передают свою энергию центру свечения, создав... Выделяют четыре разновидности электронно-дырочного механизма передачи ... 2.10 Здесь А и А - центр люминесценции в основном и возбужденном состо...

Экспериментальные результаты

Экспериментальные результаты 3.1.

Образцы для исследования

Изучаемые образцы представляют собой бесцветные монокристаллы природно... В окрашенных участках наблюдается четкая неростовая зональность. Линии зональности параллельны плоскостям 100 и 110 кристаллов, пересек... Фотографии некоторых из исследованных кристаллов и спайных выколок из ... Цвет окрашивания кристаллов в проходящем свете варьирует от светло-син...

Данные рентгено-структурного анализа

Определение параметра элементарной ячейки произведено по рефлексу 200 . Условия при которых наблюдаются дифракционные рефлексы, задается закон... В пределах погрешности измерений синяя и бесцветная разности не различ... Синий прозр образец 2q, гр. d 2q a, нм d а 2q, гр.

Примесной состав галита

Примесной состав галита. . Из этого результата можно почерпнуть наличие рубидия и калия, радиоакт... Спектры оптического поглощения всех пластин представлены на рис.1 Прил... Аппаратура, используемая для получения спектров поглощения Для получен...

Спектры оптического поглощения и центры окраски в природном галите

2.79-2.90эВ 443-426нм 4. 3.20-3.42эВ 386-361нм 5. Для выяснения типа синей окраски галита проведено сравнение площадей п... Соликамск1 0.143 0.142 Соликамск2 0.170 0.206 Соликамск3 0.081 0.111 С... 1.

Рентгенолюминесценция галита

Рентгенолюминесценция галита 3.5.1.

Аппаратура для изучения рентгенолюминесценции

За 1 шаг спектр смещается на 0.0625 нм. Приемником оптического излучения служит ФЭУ-106. Регистрация спектра осуществляется прибором КСПП-4 и встроенным миллиа... 3.5.2. .

Спектры рентгенолюминесценции галита

Типичный спектр РЛ галита. Коррекция на фоточувствительность установки... Полученные спектры РЛ образцов рис.13 во всех случаях содержат интенси... Интенсивности излучения при 250 и 460нм быстро достигали максимума в п... Кроме того было обнаружено, что характер изменения интенсивности полос... 3.6.

Кинетика образования F-центров в галите под действием рентгеновского излучения

Кинетика образования F-центров в галите под действием рентгеновского излучения 3.6.1.

Влияние рентгеновского излучения на оптическое поглощение галита

Образцы во время облучения находились на расстоянии примерно 15см от в... Эволюция спектров оптического поглощения синего образца каменной соли ... Коллоидный максимум незначительно возрастает и сдвигается примерно на ... М-центров. На спектрах поглощения исходно прозрачного хорошо виден рос... Таким образом в ходе рентгеновского облучения происходит образование г...

Эффекты разгорания рентгенолюминесценции галита

В начальный момент времени для порошков характерна более высокая интен... Например, в 24 рассматривается кинетика разгорания люминесценции разли... В монографии К. 3.8 Если принять, что до облучения в кристалле присутствовало N t 0 N0... 3.9 Рис.18.