穆斯堡尔谱分析实验报告

穆斯堡尔谱分析实验

实验目的：

1、了解穆斯堡尔普分析原理

2、了解辐射安全防护知识

3、能够地定性说明谱线变化

4、能够独立制作粉末样品

实验原理：

穆斯堡尔效应是一种无反冲的γ射线的共振吸收或共振散射效应。当穆斯堡尔放射源在振子中获得多普勒速度补偿时，它就有可能和吸收体（样品）产生共振吸收。在共振吸收时，探测器探测到的γ射线强度明显下降，从而可得到样品的共振吸收谱线。如典型的α-Fe样品谱线共有六个峰，对应于不同的速度值，即不同的补偿能量值。通用接口送出步进信号给函数产生器。函数产生器将此序列脉冲分频，获得对称的方波信号，经积分后得到三角波信号，并作为基准信号被送入功率放大器。

同时，对应于三角波的谷点输出正同步信号给通用接口。振动子处拾波线圈感应的信号也加入到功率放大器，功率放大器放大基准信号和感应信号的差值，将其送入到振动子的驱动线圈上。在电磁力和弹性力共同作用下，使振动子的连杆系统往返运动。由于放射源是装在连杆系统上，从而可获得多普勒速度补偿。探测器探测到未被吸收体吸收的γ射线，经过光电转换后得到负脉冲信号，并经放大器放大后送入模数变换器，再通过高压，放大器和模数变换器的上、下阈调节，选择出对应于第一激发态能量的信号。所选择的信号通过通用接口，在软件控制下送入到计算机内，显示谱曲线，并进行分析。改变加到驱动线圈上的信号，从而改变放射源的运动速度，可得到不同速度的共振吸收谱。

普通穆斯堡尔系统的主要构成：

典型的等加速穆斯堡尔谱仪由电磁震动器、波形发生器、负反馈放大器、伽玛射线探测和记录系统组成。

Fast mossbouer 系统的主要构成和原理示意图：

•PC-based Mossbauer Systems Includes

PC 控制Mossbauer 测量系统包括

•MA-250A Mossbauer Velocity Transducer 速度变换器

•MR-351A Mossbauer Control/Function Generator

控制功能发生器

•MCA-3 Multichannel Data Processor/dual MCS MCDWIN Software 多通道数据处理软件

•NHQ-103M HV3kV, up/down ramp 4mA, Digital Display, Volt/Current limit, RS232C高压电源

•PAS-2 Prop. Counter Preamp/AMP/TSCA 正比计数前置放大

•DS7030 200 Watts, 6 Voltages, OVP 电源

•Opt-1 Sourceholder and Source Shield 放射源架及屏蔽体

•Opt-3 Set of Cables-BNC/LEMO, BNC, MHV SHV,and BNC-,LEMO T-Conn.

电缆接头

•MB-100 Mossbauer Bench 100cm 支架

•PC-MOSII Extended Mossbauer Analysis Program 谱分析软件

•45431 Prop. Counter 1 at Kr 正比计数器

• CM7070 8k ADC 100MHz, SCA Output for Moss. 模数转换器

实验步骤介绍

样品制备

1）将Fe-C粉末与胶质混合后压延为薄片。

2）不锈钢板，经线切割切成薄片减薄成试样。

速度定标

使用57Co放射源与α-Fe做为标准样品，得到α-Fe标样六个吸收峰，最外两峰的速度差为10.627mm/s。

测量样品的穆斯堡尔谱过程。

七、思考题

1、尝试说明以下几种谱线的区别。

aFe标样

2说明x射线与穆谱对试样要求的区别