Метод нейтронной спектроскопии

Методами нейтронной спектроскопии измеряют на поликристаллич. образцах спектр тепловых колебаний атомов (фононный спектр), а на монокристаллах с линейными размерами ок. 1см-т.наз. дисперсионные кривые, определяющие мн. физ. св-ва кристаллов. Нек-рые сведения можно получить также о диффузии атомов, об их подвижности и временах релаксации, влиянии примесей на матрицу и т. д., причем исследуют не только кристаллы, но и твердые аморфные в-ва и жидкости. Нейтронная спектроскопия, в отличие от оптической, позволяет проводить исследования при низких частотах (до 20 см ), причем в спектре проявляются все колебания (отсутствуют правила отбора). [c.206]

Метод нейтронной спектроскопии основан на том, что тепловые нейтроны при рассеянии на образце могут поглощать или испускать кванты энергии (фононы). Эти кванты соответствуют колебательным частотам полимерного вещества. Для того чтобы достигнуть достаточного разрешения, необходимо, чтобы разброс по энергиям в падающем потоке нейтронов был. меньше энергии фононов. Спектр рассеяния нейтронов регистрируют в области приблизительно от 1000 до 10 СхМ-. Самое существенное различие между нейтронной спектроскопией и ИК- или КР-спектроскопией состоит в отсутствии правил отбора для взаимодействия между фононами и нейтронами. В силу этого в нейтронном спектре принципиально. можно увидеть все колебательные частоты. В частности, проявляются колебания с разностью фаз ф О, и из этих данных можно получить функцию плотности распределения по частотам (см. рис. 3.5). Таким образом, с помощью неупругого рассеяния нейтронов удается получить информацию о плотности распределения колебательных состояний в кристалле. [c.186]

Физические методы определение степени кристалличности, температуры стеклования, температуры плавления, изучение теплоты полимеризации (сополимеризации), инфракрасная спектроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния, нейтронная спектроскопия, ЯМР-спектроскопия, измерение дипольных моментов [c.25]

Первые измерения дифракции нейтронов в воде (рис. 65) показали, что вследствие тепловых колебаний атомов водорода размытие рефлексов уничтожает практически все преимуш ества нейтронографических исследований перед рентгенографическими, какие можно было ожидать, исходя из относительно более выгодного соотношения поперечных сечений атомов кислорода и водорода. В связи с этим очень важно установить, какие еш е дополнительные сведения о структуре жидкой воды можно извлечь из результатов исследований, проведенных другими методами, и, в частности, методами колебательной спектроскопии. [c.151]

Методами ЭПР и ИК-спектроскопии (гл. 19) установлено, что монокристаллы алмаза, полученные с добавками к шихте одновременно Т1, 1п(0а) и Аз, не содержат N1 и азота ни в одной из известных форм их вхождения в решетку, а в ИК-спектрах таких алмазов проявляется центр, связанный с мышьяком и характеризующийся системой полос 3,52-10 и 2,45-10 м (0,35 и 0,50 эВ). Результаты параллельного исследования, проведенного В. И. Фирсовым, таких кристаллов методом нейтронно-активационного анализа даны в табл. 23. Этот метод фиксирует интегральную концентрацию примесей, которые могут содержаться как во включениях, так и в решетке кристалла. При этом обеспечивалась возможность анализа только гамма-спектров наведенного излучения, что не позволяло определять содержание в алмазах таких примесей, как бор, никель, азот и др. Чувствительность обнаружения 1п составляла З-Ю , Оа—2-10- , Мп — 3 10- , Аз — 3 10- 2г — 1 10- кг. [c.409]

Энергетические уровни ядер, связанные с движением нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре, расположены друг от друга на расстояниях Л порядка сотен тысяч и миллионов электрон-вольт. Наряду с переходами, сопровождающимися электромагнитным излучением (гамма-спектры), возможны переходы, приводящие к испусканию частиц (альфа-частиц — ядер гелия бета-частиц — электронов и позитронов). Обычно к методам ядерной спектроскопии относят как гамма-, так и альфа- и бета-спектроскопию. [c.333]

Однако последующие исследования функций радиального распределения, полученных методами электронографии и рентгенографии /125/, поставили под сомнение выводы авторов /123, 124/ и выявили лишь локальную упорядоченность в расположении участков молекул, по сути дела ничем не отличающуюся от ближнего порядка в структуре простых низкомолекулярных жидкостей. Аналогичные выводы получены методами ИК-спектроскопии /106/ и методом малоуглового рассеяния нейтронов /107/. [c.159]

Масс-спектрометр использовали для анализа материалов, применяемых в реакторах (графит, уран), на содер кание в них примесей, обладающих большим сечением захвата нейтронов. Особый интерес в этом отношении представляет анализ на содержание бора и редкоземельных элементов, которые имеют большое сечение захвата нейтронов и плохо определяются методом оптической спектроскопии. [c.153]

Изучение локализации воды в кристаллах белков методами рентгеновской или нейтронной спектроскопии [c.87]

В этом сообщении очень кратко рассмотрена история представлений и исследований, касающихся воды, обсуждены необычные свойства парциальной молярной сжимаемости гидрофобных веществ в воде и изложены основные результаты исследований локализации молекул воды в кристаллах белков методами рентгеновской и нейтронной спектроскопии. [c.90]

Измерения интенсивности -у-источников известной энергии пр Именяют для определения радиоактивных изотопов и элементов, которые могут возникнуть при изготовлении изотопов. Методы измерения в этом случае соответствуют методам рентгеновской спектроскопии. Некоторые принципиальные различия связаны с тем, что в этом случае не электронные оболочки, а ядра являются источниками излучения. Широко используется амплитудный анализ (гл. 2) со сцинтилляционными счетчиками. Анализатор часто имеет много каналов. Сцинтилляционные счетчики являются отличными детекторам , так как применение массивного кристалла практически приводит к наиболее полному поглощению гамма-лучей высокой энергии. Идентификация и исследование свойств радиоактивных изотопов такими методами является существенной частью программы исследований по атомной энергии. Сцинтилляционная регистрация может быть использована и для воздушной разведки радиоактивных минералов [282]. Она позволяет также упростить д улучшить надежность активационного анализа с иопользованием нейтронных источников [283]. [c.308]

Обычные методы оптической спектроскопии и спектрофотометрии для определения ртути в силикатных породах не достаточно чувствительны. Для этой цели рекомендуется нейтронно-активационный анализ [4, 5], однако какими бы химическими методами ни производился анализ, всегда необходимо принимать меры по предотвращению или ограничению потерь ртути вследствие ее летучести. [c.307]

Задача определения малых содержаний гафния в цирконии возникла в связи с работами по использованию ядерной энергии. Ядра атомов этих элементов, имеющих очень близкие химические свойства и всегда совместно встречающихся в природе, обладают существенно различными эффективными сечениями захвата нейтронов. Поэтому при использовании циркония в различных работах по ядерной энергетике необходимо точно знать количество содержащегося в нем гафния. Решение этой задачи химическими методами крайне затруднительно применение рентгено-спектрального анализа также связано с рядом серьезных трудностей Методы эмиссионной спектроскопии привели к решению этой задачи, хотя и в данном случае возникли некоторые затруднения. [c.305]

Неупругое рассеяние нейтронов является относительно новым методом исследования низкочастотных колебаний в полимерах. Хотя этот метод не относится к ИК-спектроскопическим методам, целесообразно упомянуть о нем, так как результаты, полученные с его помощью, дополняют данные спектроскопии в дальней ИК-области и дают новые сведения о молекулярных движениях, происходящих в полимерных телах. Для более эффективного использования информации, содержащейся в спектрах рассеяния нейтронов, и для отнесения наблюдаемых полос к определенным типа.м движения молекул необходимо, как и для других спектральных методов, знать механизм взаимодействия, приводящего к рассеянию нейтронов. Опубликованы обзорные доклады, посвященные использованию этого метода для исследования полимеров [106, 1438, 1439, 1759]. Проведено сопоставление информации, полученной с помощью нейтронной спектроскопии, с тон, которую дает ИК- и КР-спектроскопия [1760]. [c.186]

В практике анализа воздуха на содержание вредных примесей широко применяются методы абсорбционной спектрометрии, флуоресцентные методы, газовая хроматография, атомно-абсорбционная спектроскопия, нейтронно-активационный анализ, ядерный магнитный резонанс, масс-спектроскопия [14]. В промышленных масштабах производятся автоматические газоанализаторы, обеспечивающие непрерывный контроль уровня загрязнения атмосферы [4, 14, 15]. В СССР получили широкое применение газоанализаторы ГПК-1 и Атмосфера , предназначенные для непрерывного контроля содержания 502 в атмосфере и в воздухе производственных помещений. Разработаны специальные методы измерения скорости осаждения пыли, сажи и других аэрозолей [4, И]. Инструментальные методы оперативного контроля загрязненности атмосферы позволяют принимать действенные меры регулирования и ограничения промышленных выбросов в воздух. [c.25]

Межатомные расстояния (длины связей) в молекулах и кристаллах можно определить методами спектроскопии (включая микроволновую спектроскопию), рентгеноструктурного анализа, методами дифракции электронов и нейтронов, методом ядерного магнитного резонанса. Описание этих методов выходит за рамки данной книги. За последние сорок лет были определены длины связей для многих сотен веществ, и полученные значения оказались весьма полезными при рассмотрении электронных структур молекул и кристаллов. [c.163]

Строение внутр. оболочек А., электроны к-рых связаны гораздо прочнее (энергия связи 10 -10" эВ), проявляется лишь при взаимод. А. с быстрыми частицами и фотонами высоких энергий. Такие взаимод. определяют характер рентгеновских спектров и рассеяние частиц (электронов, нейтронов) на А. (см. Дифракционные методы). Масса А. определяет такие его физ. св-ва, как импульс, кинетич. энергия. От механических и связанных с ними магн. и электрич. моментов ядра А. зависят нек-рые тонкие физ. эффекты (ЯМР, ЯКР, сверхтонкая структура спектральных линий, см. Спектроскопия). [c.216]

При низких температурах наблюдается физическая адсорбция водорода на углеродных материалах [143]. Молекулярное движение в монослое водорода, адсорбированного на угле и базисных плоскостях микрокристаллического и частично ориентированного графитов, исследовано в работе [144] методом нейтронной спектроскопии в интервале 40—140 К. При высокой температуре молекулярный водород находится преимущественно в. газоподобном состоянии. При низкой температуре водород переходит в локализованное состояние, в котором молекулы могут диффундировать вдоль поверхности. Структурированный характер адсорбционного состояния водорода на графите при низких температуре и давлении был подтвержден методом дифракции медленных электронов [145]. [c.61]

Так, в работах /123, 124/ на основе данных электронной и /125/ рентгеновской дифракции бып сделан вывод, что для структуры углеводородных цепей в жидкой фазе характерна высокая упорядоченность. Упорядочшные области, образованные параллельными участками цепей в транс-конформациях, могут в случае н-алканов и полиэтилена простираться на расстояния 10 нм и занимать до 60% объема расплава. Однако последующие исследования функций радиального распределения, полученных методами электронографии и рентгенографии /125/, поставили под сомнение выводы авторов /123, 124/ и выявили лишь локальную упорядоченность в располож ии участков молекул, по сути дела ничем не отличающуюся от ближнего порядка в структуре простых низкомолекулярных жидкостей. Аналогичные выводы получены методами ИК-спектроскопии /106/ и методом малоуглового рассеяния нейтронов /107/. [c.159]

В Канаде запатентованы способ и устройство ней-тронно-активационного анализа угля устройство для определения состава углеводородсодержащих пластов по тепловым нейтронам и способ определения состава проб угля в -скважинах методом нейтронного каротажа . Устройство непрерывного анализа угля по нейтронной гамма-спектроскопии описано в работе [81]. В [82] представлен прибор Элаи , разработанный фирмой МДХ-Мазеруэлл (США) для анализа угля в потоке производительностью 1 —500 т/ч с его помощью определяют содержание в угле оксидов серы, зольность угля, состав золы, влажность, теплоту сгорания. Прибор работает на регистрации наведенного у-излучения и выдает результаты через каждые 10 с. [c.39]

Ротационная фаза H- 19H40 была независимо изучена методами ЛМР-спектроскопии [383, 388] и квазиупругого нейтронного рассеяния [174]. [c.81]

Рамановские спектры алмаза первого и второго порядков, полученные на ориентированных образцах при лазерном возбуждении, также описаны. Были уточнены однофононные дисперсионные кривые для алмаза, полученные ранее по данным нейтронной спектроскопии, приведены энергетические значения для фононов. На рис. 154, б показан спектр поглощения алмаза в области 1332 см . Вертикальными линиями обозначены значения волновых чисел, которые соответствуют по энергии двухфононным переходам, разрешенным правилами отбора для решетки типа алмаза. Значения энергий фононов в критических точках зоны Бриллюэна в сравнении с приведенными данными показывают, что на основании имеющихся в настоящее время сведений о динамике решетки алмаза детальное объяснение всех особенностей двухфононного участка спектра не представляется возможным. По-видимому, динамика решетки алмаза, возмущенной примесями и другими структурными дефектами, способными вызвать изменения в фононном спектре и привести к нарушению правил отбора, изучена недостаточно. физическая классификация алмазов, основанная на особенностях проявления реальной структуры кристаллов алмаза, при их исследовании различными методами непрерывно детализируется. В настоящее время известно более 50 различных дефектных центров в алмазной решетке, и лишь для некоторых из них удалось установить конкретную природу. [c.416]

В данной главе приведены сведения по технике измерения дифракции рентгеновских лучей и рассеяния нейтронов, а также обобщены типичные результаты применения этих методов для исследования структуры и динамики поведения воды и ионных растворов. Такие взаимодополняющие измерения дают прямую информацию на молекулярном уровне для проверки существующих теорий или развития и усовершенствования полуэмнирических моделей жидкостей. Имеются данные, указывающие на то, что структура воды оказывает значительное влияние на гидратацию ионов и структуру растворов. Однако все еще нет достаточно общих моделей, описывающих как структуру воды и водных растворов, так и соответствующие индивидуальные и групповые движения молекул. Тем не менее в настоящее время данные дифракции рентгеновских лучей и нейтронной спектроскопии вместе с данными, полученными другими методами, могут дать много необходимых (и, возможно, достаточных) ограничений, налагаемых на количественные модели. В периоды времени, малые по сравнению с временем релаксации, вода ведет себя как "горячее", или высоковозбужденное, "квазитвердое" тело с дефектами в водородных связях и квазитетраэдрическим ближним порядком. [c.298]

Методы определения. Обзор методов определения 3. с помощью колориметрии, флуорометрии, хроматографии, эмиссионной спектроскопии, атомной абсорбционной спектрометрии и др. [57]. Последний принцип положен в основу хорошо отработанного метода анализа сыворотки крови и мочи (Vr hlabsky et al.). Определение 3. в биосубстратах без разложения биологического материала возможно методом нейтронной активации (Лобанов и др.). [c.89]

Такое различие могло бы быть следствием различного распределения конформеров в жидкой и газовой фазах. Однако многочисленные исследования, выполненные методами ИК-спектроскопии /106/, малоуглового рассеяния нейтронов /107/, методами машинного модечиро-вания /108, 109/, показали, что распределение конформеров н-алка-нов в жидкой и газовой фазах идентично. Причина этого, возможно, состоит в том, что межмолекулярные взаимодействия в жидких алканах слабые энергия межмопекулярных связей составляет 4- [c.152]

К настоящему времени синтезированы летучие соединения почти всех элементов периодической системы. На примере существующих методик газохроматографического определения бериллия, алюминия, хрома, ванадия, никеля, цинка и ряда других металлов видно, что газовая хроматография по чувствительности и точности уже теперь вполне способна конкурировать с такими традиционными аналитическими методами, как спектроскопия, нейтронно-активационный анализ и масс-спектрометрия. Однако из-за аномального поведения летучих соединений в хроматографических колонках пока еще нельзя определять газохроматографически следовые количества щелочных, щелочноземельных и редкоземельных металлов, актинидов, титана, молибдена, вольфрама и некоторых других. [c.118]

Том III (1956 г.). Газовая хроматография. Электрохроматография (электрофорез, феррография). Электроаналитические методы определения микроколичеств. Высокочастотные методы в химическом анализе. Использование эмиссионной микроскопии. Теория и принципы отбора проб для химического анализа. Пламенная фотометрия. Микроволновая спектроскопия. Аналитическое применение ядерного магнитного резонанса Флуоресцентный рентгеноспектрометрический анализ, аналитическое фракционирование. Нейтронная спектроскопия в химическом анализе. [c.231]

Некоторые методы определения следов элементов, которые развивались в последние годы, могут оказаться эффективными при анализе платиновых мепаллов. Это атомноабсорбционная спектроскопия,. метод нейтронной активации и масс-спектроско-пия твердого тела. [c.338]

В работе [1767] рассмотрены спектры некоторых синтетических полирибоиуклеиновых кислот. Изучены методом ИК-спектроскопии нуклепротеины [175, 176]. Проведено сравнение дальней ИК-области спектров нуклепротеинов со спектрами неупругого рассеяния нейтронов [206]. [c.344]

Метод ядерной спектроскопии основан на активации хрома потоком нейтронов или протонов. Для этого исследуемый образец упаривали досуха на танталовой поиложке, активировали потоком протонов 15 мэВ и по спектру у- -лучей, обогащенных протонами изотопов, определяли содержание хрома. Облучение и подсчет занимают 2 мин., чувствительность метода - 1 мг/мл З, [c.10]

Рассмотрим, как отсутствие беспорядка в распределении /Вакансий влияет на соотношение между коэффициентами диффузии, измеренными различными методами. Коэффициент диффузии 1 ож-но определить, измеряя частоту перескоков атомов методами внутреннего трения, ЯМР или нейтронной спектроскопии [3i 58]. Кроме того, можно использовать методы, основанные на измерении потока вещества в концентрационном поле. В последне 11 случае имеет место взаимная диффузия обоих компонентов, /протекающая с различной скоростью и сопровождаемая смеф,ением первоначальной поверхности между составляющими диффузионной пары (эффект Киркендаля [58]i). [c.112]

Дальнейшее продвижение расчетов колебаний кристаллов требует знания силовых постоянных. Для определения последних необходимо хорошо скоординированное из5П1ение одних и тех же объектов разными методами. По-видимому, очень эффективным может стать изучение таких объектов по единой программе методами инфракрасной спектроскопии и методом рассеяния медленных нейтронов. [c.38]

Систематические эксперименты с целью выяснения механизма движения частиц в структурно разупорядоченных кристаллах были предложены в 1967 г. [10]. Первые опыты с использованием микроволновой дисперсии и дисперсии в ИК-области (методом Фурье-спектроскопии) описаны в работах [11—17]. Эти эксперименты далее были распространены на квазиунругое рассеяние низкотемпературных нейтронов. Обсудим экс- [c.296]

Существует еще много других физических методов исследования структуры молекул. Теснейшим партнером ИК-спектроскопии является спектроскопия комбинационного рассеяния света (КР). Структурную информацию получают также из микроволновых (МВ) спектров. В последние годы быстро развивается фотоэлектронная спектроскопия (ФЭС), основанная на анализе электронов, выбитых из вещества под действием излучения. Спектроскопия электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) в некотором смысле сходна с методом ЯМР, но основана на переориентации неспаренных электронов в молекуле. Помимо дифракции рентгеновских лучей используется дифракция электронов и нейтронов (электронография и нейтронография). Современные влектронные микроскопы позволяют увидеть> отдельные атомы. Каждый год появляются новые методы или модификации известных методов исследования структуры химических соединений. Наконец, в последние годы все шире применяются теоретические расчеты молекул методами квантовой химии. — Прим. перев. [c.27]

Изучены фазовые равновесия в системах La- o-Ni-0, Ьа-Мп-Н1-0, Ьа-Ме-Со-О, Ьа-Ме-К1-0, Ьа-Ме-Со-Ы1-0, где Ме - Са, 8г, Ва. Методами рентгеновской, нейтронной дифракции и ЕХАР8 спектроскопии изучены структуры индивидуальных сложнооксидных фаз. Впервые установлены типы ряда структур, вычислены координаты атомов, длины связей и степени заполнения различных кристаллографических позиций. Изучена кристаллическая структура полученных твердых растворов и выполнено моделирование их дефектной структуры, оценена кислородная нестехиомет-рия. Методом валентных связей во все оксидах оценена степень окисления никеля. Полученные сложнооксидные материалы могут служить при изготовлении электродов топливных элементов, газовых лазеров и катализаторов многотоннажного органического синтеза. [c.118]

Представления, связанные с В. в. и поворотной изомерией молекул, применяют в теории строения как низкомол., так и высокомол. соединений. Разработаны методы и схемы конформационных расчетов достаточно сложных молекулярных систем на основе мех. моделей, получили также развитие полуэмпирич и неэмпирич. квантовомех. расчеты потенциальных ф-ций В. в. молекул. Для изучения явлений В в. и поворотной изомерии молекул используют методы спектроскопии ИК, комбинац. рассеяния, микроволновой, УФ, ЯМР, ЭПР, а также методы газовой электронографии, поглощения ультразвука, некогерентного, неупругого рассеяния нейтронов, измерения дипольных моментов, диэлектрич. потерь и др. [c.393]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология