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Lumineszierende Mineralien: Spektroskopie

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Fabian99:

--- Zitat von: Lynx am 29 Jun 22, 00:44 ---In den Bildern habe ich die wichtigsten Linien versucht zu identifizieren. Sichtbares Licht reicht von etwa 380 nm bis rund 780 nm (je nach Definition wird auch manchmal 400nm-700 nm angegeben).

--- Ende Zitat ---

Hallo,

die Definitionen sind da schon manchmal ärgerlich: die 400nm 700nm kommen im amerikanischen BVereich häufig vor. Biologen nennen auch schon mal die UV-Grenze mit 450nm, da ab dort Schädigungseffekte erkennbar werden.

Mit 380nm und 780nm bist du auf der sicheren Seite.

LG

Lynx:
Calcit

Von verscheidenen Calciten habe ich Spektren aufgenommen und zusammengetragen. Zunächst als "Prototyp" Calcit von Långban, Schweden.
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Zu guter Letzt hatte ich schon einmal Baryt (Menzenschwand) im Vergleich zu Calcit (Franklin) gezeigt. Die Spektren erscheinen auf den ersten Blick überrraschend. Der orange leuchtende Baryt hat das deutlich breitere Spektrum im Vergleich zum roten Calcit. Die Maxima liegen aber nicht weit auseinander, obwohl im Baryt das Leuchtzentrum *nicht* Mn2+ ist. Dass in der Wahrnehmung und auf dem Photo die Farben so unterschiedlich wirken liegt daran, dass der langwellige Anteil wenig zur Wahrnehmung beiträgt: die Augenempfindlichkeit geht jenseits von 650 nm deutlich nach unten, in der Kamera schneidet ein Filter Beiträge oberhalb 690nm zusätzlich ab. Der zusätzlich gelb-grüne Anteil bei Baryt kann also die wahrgenommene Farbe insgesamt deutlich nach orange verschieben.

Lumineszierende Mineralien: Spektroskopie

Viele Grüße, Martin

-Literatur:
1) Blasse, G., & Aguilar, M. (1984). Luminescence of natural calcite (CaCO3). Journal of luminescence, 29(2), 239-241.
2) Schulman, J. H., Evans, L. W., Ginther, R. J., & Murata, K. J. (1947). The Sensitized Luminescence of Manganese‐Activated Calcite. Journal of Applied Physics, 18(8), 732-739.
3) Botden, T. P. (1952). Philips Research Reports, 7, pp197.
4) El Ali, A., Barbin, V., Calas, G., Cervelle, B., Ramseyer, K., & Bouroulec, J. (1993). Mn2+-activated luminescence in dolomite, calcite and magnesite: quantitative determination of manganese and site distribution by EPR and CL spectroscopy. Chemical Geology, 104(1-4), 189-202.
5) Romppanen, S., Häkkänen, H., & Kaski, S. (2021). Laser-induced time-resolved luminescence in analysis of rare earth elements in apatite and calcite. Journal of Luminescence, 233, 117929.
6) Pedone, V. A., Cercone, K. R., & Burruss, R. C. (1990). Activators of photoluminescence in calcite: evidence from high-resolution, laser-excited luminescence spectroscopy. Chemical Geology, 88(1-2), 183-190.
7) Mason, R., Clouter, M., & Goulding, R. (2005). The luminescence decay-time of Mn2+ activated calcite. Physics and chemistry of minerals, 32(7), 451-459.

Fabian99:
Hallo,

ich spiele gerade mit SEE in Gläsern (etwas unüblich für mich ;-) ), aber ein einfacher Anfang um Absorptions- und Emissions-Spektren zu messen.

Dein Spektrometer hat doch vermulich eine Fasereinkopplung, oder? Gehst du da einfach an die Probe oder nutzt du eine Vorsatzlinse?
Die Detektion ist gerade in Arbeit, 3 Anregungslinien, 365nm 385nm und 405nm, gesteuert über einen kleinen Arduino. Allerdings wollte ich das in eine kleine Metallbox bringen. So ist Streulicht weg und die Sicherheit gegeben.

Die Absorptionslinien werden an einem UV-VIS-Spektrometer aufgenommen.

LG

Lynx:
Hoi Frank

ja, ein fasergekoppeltes Spektrometer mit kollimierender Linse am freien Ende und meist davor ein Filter. Bei der Sensitivitätskorrektur ist Faser+Linse berücksichtigt. Leider klappt es nicht gut, die Baseline (=schwarz ohne Probe) zu messen, weil sie bei langen Messzeiten zu stark schwankt, weshalb für >900nm bei manchen Messungen viel Rauschen (systematisches Rauschen) übrig bleibt.

Streulicht war bislang kaum problematisch, dafür muss man die emittierende Stelle gut treffen, was manchmal nicht einfach ist.

Gruß, Martin

Fabian99:
Hallo,

die Sensitivität der CCDs ist unter 900nm echt bescheiden. Da hast du wieder kleine Signale im Rauschverhältnis, leider.

In der EDX werden mexican hat oder Top Hat usw. dazu genutzt, meine ich.

LG

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