II. BOB. OPTIK QURILMA - Shaffof qattiq jismlarning yutilish spektrini o’rganish

II. BOB. OPTIK QURILMA
2.1. OPTIZEN III
Optizen III spektrofotometri yoryg`likning ultrbinafsha va ko`rinuvchi sohalarida ishlatish uchun mo`ljallangan. Optizen III ni yorug`lik ko`rinadigan sohasida ishlashini volfram galogen va ultrabinafsha sohasida ishlashini esa deytriy yoritkichlari ta`minlaydi
Optizen tipidagi spektrofotometrlar suvlieritmalarning oddiy analizidan tortib to murrakab biokimyoviy tadqiqodlargacha bo`lgan turli o`lchashlarni katta aniqlikda bajarish mumkin.
Optizen III spektrofotometri qo`yidagi qismlardan tashkil topgan: yoritish manbai, monoxramator, kyuvetalar bo`lmasi, elektron hisoblash mashinasi, display va klaviatura Spektrofotometrning tashqi ko`rinishi qo`yidagi sxemalarda ko`rsatilgan.
5-rasm. Asbobning orqa tomoni
6-rasm.
1-o`chirib-yoqish tugmasi, 2-elektr energiya bilan ta`minlovchi kabelni ulash joyi, 3-saqlagich, 4-sovutgich, 5-kompyuterga ulash joyi, 6-qo`chimcha asboblar ulash joyi, 7-LCD-displey ekraning yoritish darajasini sozlagich, 8-printerga ulash joyi, 9-kyuvetalar bo`lmasi, 10-LCD-displey va klaviatura,
-
7-rasm. Optizen III spektrofotometr displeyning ekrani va klaviaturasining ko`rinishi.
Asbobda amalga oshirish mumkin bo`lgan o`lchash usullariga eritmaning electron yutilish spektrlarini olish, optik zichlik, o`tkazish koeffisientini va konsentratsiyani o`lchash optik zichliklar nisbatini o`lchash va kimyoviy reaksiyalarning kinetik kattaliklarini o`lchash kiradi.
2.2. ELEKTRON YUTILISH SPEKTRLARINI OLISH
Bu usul bilan ma`lum to`lqin uzunliklari oralig`ida namunaning elektron yutilish spektrini olish mumkin. Buning uchun ko`rsatilgan amallarni quyidagi tartibda bajarish kerak.
1. Asbobning asosiy oynasidan “SURVEY SCAN” rejimini tanlanadi, buning uchun klaviaturadagi [2] raqamli tugmani bosiadi, keyin ekranda SYRVEY SCAN TEST oynasi ko`rinadi.
2. Asbobning shu rejimida ishlashi uchun zarur bo`lgan kattaliklarning boshlang`ich qiymatlarini kiritish uchun klaviaturaning [MODE SETUP] tugmasi bosiladi.
3. Olchadigan kattalik tanlab olinadi, buning uchun klaviaturning [1] raqamli tugmasini bosish orqali eritmaning optik zichligi yoki o`tkazish koeffisientini o`lchashni tanlash mumkin.
4. O`lchash orlig`ining boshlang`ich to`lqin uzunligi tanlab olinadi. Buning uchun klaviaturaning [2] raqamli tugmasini bosish orqali amalga oshiriladi.
5. O`lchash oralig’ining oxirgi to`lqin uzunligi tanlab olinadi. Buning uchun klaviaturaning [3] raqamli tugmasini bosish orqali amalga oshiriladi.
6. Klaviaturadagi [ESC] tugmasini bosish orqali ekranda rasm paydo bo`ladi. Oyna yuqori qismining o`ng tomonida tanlangan oraliqning boshlang`ich va oxirgi to`lqin uzunliklari, kyuveta o`rnatilgan joining raqami paydo bo`ladi.
8-rasm.
7 Kyuvetalar bo`lmasining qopqog`ini ochib erituvchi qo`yilgan kyuvetani “B” yozuvli joyga, eritmalarni esa tartib bilan 1,2,3, ... ,7 raqamli o`rinlarga o`rnatiladi. Kyuvetaning kvarsdan tayyorlangan tiniq oynalarni yorug`lik kiradigan va chiqadigan tomonlariga to`g`irlab qo`yiladi va bo`lmaning qopqog`I yopiladi.
8. [BASELINE] amalining pastki [F1] tugmani bosish orqali diffraksion panjara tanlangan oraliqning boshlang`ich to`lqin uzujnligiga to`g`ri keluvchi holatda o`rnatilib, eritmadan o`tayotgan monoxramatik nurning intensivligi I0 100% ga to`g`rilab olinadi.
[SURVEY SKAN] rejimida yangi eritmaning elektr yutilish spektirini olish uchun albatta [BAZELINE] amalidan foydalanikadi.
9. Yorug’likning yo’liga eritma quyilgan kuyivetani o’rnatadi. Buning uchun <> yozuvi o’rniga shu kyuveta o’rnatilgan joyining tartib raqami ko’ringuncha [UP] tugmani bosish orqali amalga oshiriladi. O`lchash davomida displeyning yuqori qismida namunaga tushayotgan yorug`lik to`lqin uzuznligining va shu nur uchan eritmaning optik zichligi yoki o`tkazish koeffiitsiyentining qiymatlari ko`rinadi.
9- rasm. OPTIZEN III spektrofotometrining optik sxemasi
1 va 1'- yorug`lik manbai;
2- qaytaruvchi botiq ko`zgu;
3-buruvchi yassi ko`zgu;
4-linza;
5-kirish tirqishi;
6-difraksion panjara;
7- chiqish tirqishi;
8- kyuvetalar bo`lmasi;
9-yassi qavariq linza;
10- buruvchi yassi ko`zgu;
11-fotoelementlar.
|
Yorug`lik 1 yoki 1` manbaidan 2 ko`zgu kondensorga tushadi, u esa o`z navbatida yorug`likni buruvchi 3 yassi ko`zguga yo`naltiradi va monoxramatorning 5 kirish tirqishi 8 yaqinida joylashgan 4 linzaning tekisligida yorug`lik manbaining tekisligini beradi.
Monoxromator vertikal kollimatsion sxema asosida qurilgan. Kirish tirqishi orqali o`tayotgan yorug`lik oqimi shtrixlari yoy shaklida egilgan o`zgaruvchi qadamli bilan 6 botiq difraktsion panjara tushadi. Difraktsion panjaraning yuzasi botiq sferadan iborat bo`lganligi uchun u yorug`likni despersiyalashdan tashqari hosil bo`lfgan spektrni o`zinig fokal tekisligida fokuslash qobiliyatiga ham egadir. Bunday tuzilishga ega bo`lgan difraktsion panjarani qo`llash monoxromator ishlaydigan butun spektral oraliqda shaklining buzilishi kam bo`lgan va sifati yuqori bo`lgan spektr olishni ta`minlaydi.
Difraksiya hodisasi asosida spektrga ajralgan yorug`lik dastasi monoxromatorning 5 kirish tirqishini ustida joylashgan chiqish tirqishining tekisligiga fokuslanadi. Spektrning siljishi difraktsion panjaraning burish orqali amalga oshiriladi. Bu holda to`lqin uzunligi har xil monoxromatik nurlar 7 chiqish tirqishi 8 o`lchanayotgan namuna, hamda 9 linza orqali o`tib, 10 buruvchi ko`zgu yordamida 11 fotoelementning yorug`likka sezgir qismiga tushadi.
III BOB EKSPERIMENTAL QISM
3.1. OLINGAN NATIJALAR TAHLILI
Bu ishda o’rganilayotgan optik flintlar OF-3, OF-4 va OF-6 borat sistemasiga kiradi. OF-3,OF-4 va OF-6 markali optikaviy flintlar keng optikaviy to’lqin uzunliklaridagi shaffofligi bilan yuqori darajada tozalangan silikatli shishalardagina qolishadi, lekin ulardan yasalgan optikaviy elementlar anchagina engil, pishirish texnologiyasida energiya sarflanishi kamroq bo’ladi, texnologik jarayon ham xatarli emas va soddaroqdir. Shu sababli ularni radiatsion–optikaviy xossalarini va radiatsion –ximiyaviy barqarorligini o’rganish ilmiy va amaliy axamiyatga ega. Chunonchi, O’zbekistonda mavjud bo’lgan yadroviy nurlanish manbalaridan foydalanib, rangli texnikaviy shishalarni olish texnalogiyasini yanada soddalashtirish mumkin.
OF-maxsus flint optik shisha bo’lib o’tkazuvchanligi juda yuqori, ko’rinish sohasida yorug’likni 96% gacha o’tkazadigan saffof shisha. Tarkibida Al2O3 , RbO, B2O3 asosini B2O3 tashkil etadi. Rentgen nurlarini yaxshi yutadi.
Optik yutilish spektrini tekshirish natijalari shuni ko’rsatadiki, shishalar radiatsiya ta’sir qildirilmaganda ko’rinish sohasida 300-700 nm oralig’ida umumiy fondan tashqari hech qanday yutilish polasalariga ega emas ya’ni spektr silliq. Shisha 5*106 p doza bilan nurlantirilganda 320 nm va 490-520 nm oralig’ida yutilish sohalari vujudga keladi.
Maqsad:
OF-3, OF-4 va OF-6 shishalar ko’p komponentali shishalarga kiradi.
Asosida silikat va fosfot bo’lgan ko’p komponentali shishalar qatoriga kirsa radiotsion turg’un tarkibni ancha asonlashadi.
Maqsadning bunday qo’yilishi bu shishalarning radiatsion-optik xususiyatlarini so’ngra turg’unligini o’rganishni talab etadi.
3.2 Tadqiqot usuli
Standartlashtirilgan va shaffof holatga keltrilgan (5 0.01) qalinlikda va hajmiy o’lchami 10x10x5mm2 bo’lgan namunaning optik spektrlari olindi. Yutilish spektrida boshlang’ich holatda ko’rinish sohada shaffof ekanligi ma’lum bo’ldi. So’ngra bu namunalar Co60 manbaidan gamma nurlar bilan nurlantirilib yana spektri olinadi. Yutilish spektrida Gauss usulida taqsimoti qurilganda radiatsiya hosil qilingan yutilish sohalariga ajratildi.Bu 320nm ga maksimumi to’g’ri keladi. Barcha tekshirilgan namunalarda radiatsiya hosill qilgan yutilish sohalari kuzatildi.Faqat ularning amplitudalari turlicha edi.Yutilish spektri asosida nuqson hosil bo’lish kinetikasi taqqoslash natijasida ko’rinish sohasida radiatsion otjan nuqsonlarni kamayishi ma’lum dozaga yetgach OF-4da ko’proq namoyon bo’ladi.OF-6 esa kamroq. OF-6 da shaffofligini oshirish maqsadida tarkibiga Al2O3 kiritilgan.OF-4 da esa yo’q.
Demak OF-6 dagi Al2O3 ning valentligi o’zgarishi evaziga radiatsion otjig kamayishi ya’ni As ioning valentligi o’zgarishi evaziga zaryad ko’chishi ro’y beradi.
Bu yerda [As3 ] teshik tabiatli markaz.
500 nm atrofida hosil bo`lgan yutilish palasasini ham botoli shishalardagi kabi teshik tabiatli markaz bilan bog`lash mumkin.
markazlar.
320 nm oraliqda xosil bo’ladigan, yani radiatsiya ta’sirida vujudga kelgan yutilish polosasi, xususiy yutilish polosasi bo’lib [BO3] ko’rinishda, chunki bu sohada elektronni tutib qoluvchi markaz hosil bo’lishi energetik jihatdan qulayroq.
10-rasm Radiatsiya ta’sirida OF-6 ning optik zichhliklarning o’zgarishining farqi. 1. nurlantirilmaganda, 2 va undan keyingilari nurlantirilganda
Optik yutilish spektrlarini olingan gamma lyuminessensiya spektri rasm bilan taqqoslash natijasida hosil bo’ladigan markazlar tabiati to’g’risida fikr yuritish mumkin.
U holda GL ni elektron-teshik rekombinatsion jarayon ko`rinishda tavsiflash mumkin.
bu yerda e-erkin elektron ionizatsion jarayon evaziga radiatsiya hosil qilgan. Bu mexanizm radiatsion-optik jarayon mexanizmi, adabiyotlarda mavjud generatsion rekombinatsion modellarga mos keladi. Bu modelga asosan energiyasi 6ev
(=320 nm) atrofida tanlab yutilish ro`y beradi va ko’chib yuruvchi elektronlar hosil bo`lib nurlanishsiz o`tishlar amalga oshadi, hamda ularning teshiklar bilan rekombinatsiyasi natijasida =400-500 nm oralig`ida lumenisensiya vujudga keladi. Birinchi reaksiyaning amalgam oshishi uchun ko`priksimon bog`lanishda bo`lmagan kislorod eshtirok etishi kerak, bunday kislorod radiatsiya ta`sirida kuchsiz bog`lanishga ega bo`lgan Pb-O ga radiatsiya ta’sirida vujudga keladi.
bu reaksiya nokristall strukturaga ega bo`lgan moddalarda keng yutilish sohalarini hosil qilishi bilan farqlanadi.
O`zgaruvchan valentli ni oz miqdorda shisha kiritish, shisha matrisasi strukturasining bir jinslilikni oshiradi. Ya`ni kislorod vakansiya tipidagi nuqsonlarni kamaytiradi.
Aniqlangan radiatsiya hosil qiluvchi yutilish sohalari 320 nm va 520nm [BO3] va [AlO4] poliedrlarda lokollashgan rang markazlari bo`lib yaqin tartib strukturasining o`zgarishini xarakterlaydi.
11-rasm. OF-4 va OF-6 ning optik yutilish spektri
Radiatsion optik jarayonlarning ketma-ketligini va dinamikasini quyidagi modellashgan tasavvurlga asosan tushunish mumkin.
Tarkibiga asosan OF-4 da Al2O3 eng kam bo’lib, PbO eng ko’p. OF-6 da esa aksincha Al2O3 eng ko’p bo’lib PbO eng kam, yani ular [PbO]:[ Al2O3] nisbat bilan farqlanadi.
Balki shu nisbat OF-4 ga gamma lyuminessensiyani intensivligi kamligini belgilaydi.
Nisbat [PbO]:[ B2O3] modifikatsiya vazifasini bajaruvchi, ortishi evaziga ko’priksimon bo’lmagan kislorod vakansiya V(O) hosil bo’lishi ortadi. O’z navbatida elektron tutib qoluvchi markazlar [BO3]e- ortadi. Bu hodisasiga asosan 320 nm va 550 nm sohalarda radiatsiya hosil qiluvchi qo’shimcha yutilish polosalarni ortishini izohlash mumkin. Ranglanish markazlari
ko’rinishda bo’lib, teshik tabiatlidir.
Shisha tarkibiga o’zgaruvchan valentli kam miqdorda kiritish (0,3 mas%) shishalar matritsasi struktkrasining bir jinsligini orttiradi va kislorod vakansiyalari kabi markazlarni kamaytiradi.
Aniqlangan radiatsiya ta’sirida hosil bo’ladigan qo’shimcha yutilish polosalari 320 nm va 550 nm. Murakkab bo’lgan [BO3] va [AlO4] poliedrlarga lokallashgan ranglanish markazlari bo’lib yaqin tartibda strukturaning o’zgarishini xarakterlaydi.
XULOSA
-
320 nm va 550 nm sohada radiatsiya hosil qiladigan markazlarining ortishi vakansiya va ko’priksimon bo’lmagan kislorodda ranglanish markazlarining hosil bo’lishiga olib keladi.
-
Bu ranglanish markazlari teshik turda lar.
-
Yutilishning uzun to’lqin tomon siljishi ya’ni 290nm siljishi nurlanish dozasiga nisbatan yaqin tartib B-O bog’lanish orasidagi masofaning ortishi evaziga bo’lishini ko’rsatadi. Bu esa sistema matritsasining kengayishiga olib keladi ya’ni yaqin tartib strukturasi o’zgaradi.
-
O’zgaruvchan variantli (As3 As5 ) ni kam miqdorda (0,3 mas%) shisha tarkibiga kiritish bir jinsliligini oshiradi, kislorod vakansiyalari kamayadi.
-
Shishalarning optik o’zgaruvchanligini ortishi uchun ular tarkibiga o’zgaruvchan valentli elementlar kiritish kerak.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
-
Х. Абдулхаиров, А.Х. Бабаев, Л.Б. Глебов, А.Н.Салохитдинов. Ташкент. «Фан» академия наук Узбекистан. 1991 г.
-
«Влияние терморадиационного поля на оптические сбойства щелочно-силикатных стекол высокой чистоты».
-
G.I.Ikramov, A.N. Salohitdinov, A.X. Babayev. I.E. Shodiev and D.R. Umarova. Sam. State. Pedagogika Institute 703046, 1986.
-
Cryst Latt Def. and Amorf. Mat. 1987. Vol.p.237-304.
-
A.X. Бабаев, В.Г. Докучаев, А.Н. Салохитдинов. СамГПИ. «Радиционно - оптические исследования силикатных стекол высокой чистоть». Украина 1986 г.
-
Бюргaновская Г.В, Варгин В.В, Действиерадиации на неорганаческие стекла. М. 1968. 242 с.
-
Бреховских С.М. Викторова Ю.Н. Ланда Л.М. Радиационные эффекты в стеклах. М. 1982 г 184с.
-
Глебов Л.Б. М.Н. Толстой. Квантовая электроника 1, 119, 1974 г.
-
Л.Б. Глебов, Л.Б. Понова, М.Н. Толстой. Оптика-механика пром. N-4. 38. 1975 г.
-
Варгин В.В, Произвозство цветного стекла. М-Л 1940. 254 с
-
Л.Б. Глебов, Докучаев В.Г. Калориметрические метода измерения поглащеним. М-Л. 1991 г.
-
Silikatli shishalar haqida. www.ref.uz/download.phuzik 22095.
|