Mineralienatlas - Fossilienatlas
Mineralien / Minerals / Minerales => Fluoreszenz, Lumineszenz / Fluorescence, Luminescence => Thema gestartet von: etalon am 16 Apr 17, 01:35
-
Hallo zusammen,
habe gerade zufällig eine komische Entdeckung gemacht. An einer Uranophan-Stufe aus Menzenschwand/Schwarzwald habe ich unter 365nm UV eine deutliche Fluoreszenz festgestellt. Nun sollte ja selbiger eigentlich nicht fluoreszieren. Von der Kristallausbildung sieht das auch verdammt nach Uranophan aus. Aber warum fluoresziert es?
Hier mal eine Detailaufnahme:
Uranophan xx aus Menzenschwand/Schwarzwald. Bildbreite ca. 8mm, Normalbeleuchtung:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1483268990.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1483268990.jpg)
Im Anhang die gesamte Stufe einmal unter normal und einmal bei UV 365nm Licht. Bildbreite ca. 10cm. Finde den Fehler... ;)
Ich habe auch noch andere Uranophan-Stufen von diesem FO getestet. Dort war, wie zu erwarten, keine Fluoreszenz zu erkennen. Was meint Ihr dazu?
Grüße und schöne Ostern,
Markus
-
aut Literatur fluoresziert Uranophan grünlich, aber Uranophan-beta gar nicht. Eine Mischung aus Uranophan und Uranophan-beta ist durchaus möglich.
Gruß
Uwe
-
Hallo und ein frohes Osterfest!
Bist Du 100-%ig sicher, das die Stufe aus Menzenschwandt ist. Ich habe eine Stufe Boltwoodit aus Namibia, die deiner zum verwechseln
ähnlich ist. Matrix und der Rauchquarz sind absolut identisch.
Grüsse aus Thüringen
matthias
-
Hallo Uwe,
kannst Du mir Deine Literatur verraten? In meiner steht widersprüchliches. Im Buch "Uran von Menzenschwand" von Markl/Wolfsried steht, dass er nicht fluoresziert, ebenso hier im Atlas. In Mindat und in "introduction to radioactive minerals" von Lauf steht, dass er schwach grünlich fluoresziert. Wie schon geschrieben, ist das der erste und einzige Uranophan (und ich habe mehrere), welcher bei mir Fluoreszenz zeigt (auch von dieser Fundstelle). An was liegt das?
Grüße Markus
-
Hallo Matthias,
ja, da bin ich mir sicher. Sie stammt aus Gang 13 der Grube Krunkelbach in Menzenschwand/Schwarzwald und gehört der ex Bültemann-Sammlung vom Ferdl.
Grüße Markus
-
Hallo Markus
Habe eine ähnliche Stufe allerdings von Bergen ,Streuberg. Der Uranophan ist als solcher analysiert worden,hat aber auch leichte Fluoreszens. Ist auch der einzige von diversen Stufen wo das auftritt. Warum wieso ist mir bisher auch schleierhaft.
Gruß Topas
-
Hallo Markus,
stimmt. Die Boltwoodit-Nadeln sind glaube ich dick-stengliger als bei deiner Stufe. Außerdem hab ich gelesen, fluoresziert Boltwoodit,
im Gegensatz zu Uranophan, nie!
Matthias
-
"Außerdem hab ich gelesen, fluoresziert Boltwoodit, im Gegensatz zu Uranophan, nie!"
Nicht korrekt, siehe:
http://www.handbookofmineralogy.com/pdfs/boltwoodite.pdf
-
Danke Uwe für die Info. Da hatte ich doch die falsche Quelle...
Matthias
-
Hallo,
Ist mir so auch noch nicht unter gekommen. Vorhin habe ich mit Ferdl telefoniert, er bestätigte, dass das Stück aus Menzenschwand stammt (woran ich angesichts der typischen Ausbildung von den Fotos her auch keinen Zweifel hege). Er sagte weiter, dass die anderen Uranophan-Stücke in der Bültemann-Sammlung nicht so fluoreszierten. Es gibt ja durchaus fluoreszierenden Uranophan, aber das ist ein schwaches bräunlichgelb, ähnlich wie etwa mancher Novacekit.
Ich kann mir nur vorstellen, dass da ein ganz feiner Bewuchs/Belag von Uranocircit auf dem Uranophan ist, oder ein sonstiges leuchtendes Mineral (auch ganz dünne Krusten U-haltiger Gele oder Opal können ja fluoreszieren).
Glück Auf!
Sebastian
-
Hallo Sebastian,
das wäre eine denkbare Möglichkeit. Allerdings gibt es bis jetzt keine optische Anzeichen für einen Belag. Die Kristalle sehen außen so aus, wie sie sollen - hochglänzend. Auch weiß ich nicht, wie ich mir das vorstellen müsste. Sollte der Belag als eine Ausfällung aus einer Lösung entstanden sein, warum dann nur auf dem U-phan und nicht auf dem umgebenden Gestein in der Druse? Und warum treten dann keine inhomogenen Verteilungen auf den Büscheln auf? Die Theorie ist ein Ansatz, lässt aber noch Fragen offen...
Ich werde auf jeden Fall bei Gelegenheit mal etwas zur Analyse geben...
Grüße Markus
-
Hallo zusammen,
ich muss das Thema jetzt nochmal aufwärmen. In den letzten Tagen habe ich über 50 verschiedene Uranophan- und Sklodowskitstufen mittels UV365nm untersucht, und konnte bis auf zwei Stufen, welche von Uranocircit umgeben waren (das hat einfach zu hell fluoresziert), eindeutig Fluoreszenz erkennen. Die Stufen stammten aus Menzenschwand/Schwarzwald, Shinkolobwe/Kongo, Musonoi/Kongo, Großschloppen/Fichtelgebirge und die meisten aus der Grube Clara/Schwarzwald. Die Stufen waren zum Teil analysiert. Dabei konnte ich folgende subjektive Beobachtung machen: Um so reiner/klarer die Kristalle waren, desto stärker die Fluoreszenz. Teilweise so extrem, wie sie auf dem obigen Bild von einer Stufe aus Menzenschwand zu sehen ist!
Wie schon geschrieben, ist im deutschen Sprachraum in der Literatur und auch im MA keine Fluoreszenz von Uranophan und Sklodowskit unter UV bekannt. Im englischen Sprachraum wird zumindest dem Uranophan eine leichte Fluoreszenz bescheinigt. Aufgrund meiner Beobachtungen und reichhaltigen Verifizierung möchte ich anregen, doch diese offensichtlich falsche Aussage zumindest im MA, wenn möglich aber auch in der Literatur, für beide genannten Minerale zu korrigieren.
Eigene Beobachtungen und Verifizierungen zu diesem Sachverhalt sind sehr willkommen!
Was denkt Ihr darüber?
Grüße Markus
-
G. Henkel (1989): The Henkel Glossary of Fluorescent Minerals. J. of the Fluorescent Mineral Society, Special issue, Vol. 15, Fluorescent Mineral Society, Sepulveda, California, 91 pp.
schreibt zum Uranophan:
"blassgrün, grün, gelbgrün SW&LW; (olivgrün) SW; (gelb) LW,SW" [Farben in Klammern = selten beobachtet]
-
Außerdem:
Wang, Z. et al, "Fluorescence spectroscopy of U(VI)-silicates and U(VI)-contaminated Hanford sediment", Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 69, No. 6, pp. 1391–1403, 2005 (doi:10.1016/j.gca.2004.08.028)
Uranophan zeigt deutliche Lumineszenz bei Raumtemperatur und tiefen Temperaturen, angeregt mit 415 nm
Lehmann, S. et al "Syntheses and spectroscopic characterization of uranium(VI) silicate minerals",Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Vol. 275, No.3 (2008) 633–642
DOI: 10.1007/s10967-007-7060-z
Synthetischer Uranophan zeigt deutliche Lumineszenz (mehrere Banden im Bereich 480-580 nm, dominante 513 nm; also bläuliches Grün), Anregung bei 266 nm
Demgegenüber bemerken 1955 Gorman und Nuffield :"As in a great many descriptions of secondary uranium minerals, thoseconcerning uranophane are replete with "possibles" and "maybes"regarding fluorescence. On both massive and crystallized varieties pre-vious determinations have been recorded as "some" and "faint green."The present authors found that under both long and short wave ultra-violet Iight the massive material showed no fluorescence, and thecrystallized variety a faint green emission."
Gorman, D.H. and Nuffield, E.W., "STUDIES OF RADIOACTIVE COMPOUNDS: VIII-URANOPHANE AND BETA-URANOPHANE",
American Mineralogist Vol 40 Nr7/8 (1955) p634 (free access: http://minsocam.org/ammin/AM40/AM40_634.pdf)
Mir persönlich erscheinen die modernen Untersuchungen aussagekräftiger, zumal ein synthetisierter Uranophan sehr kontrollierte Verunreinigungen enthält und damit eigentlich die Möglichkeit der Lumineszenz von Uranophan gezeigt wird.
Beim Stöbern bin ich auf folgendes gestossen, vielleicht findet das auch noch jemand interessant:
Casas, I. et al. "Dissolution studies of synthetic soddyite and uranophane" SKB technical report 97-15, SVENSK KÄRNBRÄNSLEHANTERING AB SWEDISH NUCLEAR FUEL AND WASTE MANAGEMENT CO, September 1997; www.skb.se/publication/13608/TR97-15webb.pdf
Grüße, Martin
-
Hallo Uwe und Martin,
besten Dank. Das dürfte wohl Klarheit schaffen. Habt ihr zum Sklodowskit auch noch ein paar Paper parat?
Martin, das verlinkte Paper kannte ich noch nicht, ist aber interessant. Ich kenne aber die darin als Quellen aufgeführten Arbeiten von Finch et al. Die sind auch sehr zu empfehlen...
Grüße Markus
-
Hallo Markus,
Wang et al zeigen in Fig. 3 auch ein Spektrum zu Sklodowskit, was nahezu flach ist (d.h. bei Raumtemperatur und 415 nm Anregung nahezu keine Lumineszenz). Bei 6K ist eine Emission sichtbar.
In der Lumineszenz-Datenbank des australischen CISRO (http://www.csiro.au/luminescence/) findet sich ein Eintrag zu Sklodowskit, wobei eine Lumineszenz bei 77 K gemessen wurde (aus Gorobets B.S., Rogojine A.A. (2002). Luminescent Spectra of Minerals: Reference Book. All-Russia Institute of Mineral Resources. Moscow. - P. 248. - Fig. 20.10.).
Im übrigen gibt es in der CISRO-Datenbakn auch einen Eintrag zu Uranophan. (aus Gorobets B.S., Rogojine A.A. (2002). Luminescent Spectra of Minerals: Reference Book. All-Russia Institute of Mineral Resources. Moscow. - P. 248. - Fig. 20.9.)
Vermutlich zeigt Sklodowskit also keine mit dem Auge und einer einfachen Handlampe wahrnehmbare Lumineszenz....
Grüße, Martin
-
Hallo Martin,
danke für die Info. Sag mal, gibt es einen Grund, warum die immer mit 415nm anregen? Das ist ja genaugenommen noch kein UV...
Zu kürzeren Anregungswellenlängen sollte eigentlich die Lumineszenzwahrscheinlichkeit steigen. Im Falle von Uranophan/Sklodowskit handelt es sich ja um fast identische Strukturen. Warum fluoresziert dann der eine, und der andere nicht? Es ist ja kein Cu o. Ä. enthalten...
Ich habe hier zwei analysierte Sklodowskitstufen (aus Shinkolobwe und Grube Clara), und beide fluoreszieren bei 365nm Anregung @295K, werde aber versuchen, das noch an weiteren Sklodowskitstufen zu verifizieren...
Grüße Markus
-
Hallo Markus
Sag mal, gibt es einen Grund, warum die immer mit 415nm anregen?
Zum einen würde ich praktische Gründe vermuten - so ein violetter Laser (405/415 nm) ist typischerweise ein einfacher Diodenlaser, während UV- Systeme eher aufwändiger (und teurer) sind.
Zum zweiten dürfte das Anregungsspektrum von Uranophan (wie auch Autunit und andere Uran-Mineralien) neben dem breiten Maxiumum im UV auch noch eine (strukturierte) Anregungsbande um 420 nm haben - die erwischt Du mit dem 415nm Laser (und wohl auch mit einer 405 nm Taschenlampe, die haben oft noch deutliche Ausläufer Richtung 450nm).
Gefunden habe ich das Anregungspektrum von Uranophan leider nicht, aber das Absorptionsspektrum zeigt genau diese Struktur und sollte weitgehend dem Anregungsspektrum ähneln.
J. P. deNeufville et al, "Selective detection of uranium by laser-induced fluorescence: a potential remote-sensing technique. 1: Optical characteristics of uranyl geologic targets" Applied Optics Vol. 20, Issue 8, pp. 1279-1296 (1981)
https://doi.org/10.1364/AO.20.001279 (Dazu das Patent US4236071A)
Und was Sklodowskit angeht, kann ich wenig sagen. Ich würde vermuten, dass bereits bei tieferen Temperaturen als Raumtemperatur thermisches quenching einsetzt. Wenn der analysierte Sklodowskit leuchtet - wie rein war der? Mit Ca- Beimengung?
Andererseits habe ich durchaus Beschreibungen gefunden, nach denen auch Sklodowskit leuchtet ("extremely weak",) z.B.
http://www.fluomin.org/uk/fiche.php?id=659&name=SKLODOWSKITE
Viele Grüße,
Martin
P.S. Unter was für einer Lampe schaust Du Dir die Lumineszenz an?
-
Hallo Martin,
danke für die Erklärung, klasse! Leider habe ich auf das Paper keinen Zugriff. Hast Du das als PDF?
Das mit den Diodenlasern klingt einleuchtend. Wie rein die Sklodowskite sind, kann ich Dir nicht sagen. Aber ich denke, dass es in der Natur nicht unter Laborbedingungen zugeht, und somit immer Fremdbeimengungen dabei sind. Ich habe nur von dem Sklodowskit aus der Grube Clara eine Auswertung. Dort sind neben dem obligatorischen Mg, Si und U auch noch Spuren von Na, Al, und P zu finden. Allerdings würde ich die quantitativen Angaben eher mit Vorsicht genießen. Ca ist indes keines dabei.
Ich verwende zur Fluoreszenzanregung eine Taschenlampe mit einer Nichia UV LED NCSU276A 365nm zusammen mit einem vorgeschalteten 365nm Bandpassfilter. Hier findest Du auf Seite 10 das Emissionsspektrum der LED: https://www.nichia.co.jp/specification/products/led/NCSU276A-E.pdf
Ich habe auch eine UV-Lampe LW/KW mit normalen Röhren, so dass eine entsprechende Anregung über die bekannten Quecksilberlinien geht, allerdings ist die Beleuchtungsstärke und damit auch die Fluoreszenz um Welten geringer. Das könnte auch ein Grund sein, warum das bisher eher nicht beobachtet wurde... Ich werde bei Gelegenheit mal versuchen, ein Bild unter UV zu machen.
Grüße Markus
-
Hallo Markus
wegen des Artikels muss ich mal schauen (ansonsten: via subito)...
Die Niachia UV-LEDs kenne ich. Ja, das kann sehr gut einen Unterschied ausmachen, die Anregung ist dann im Gegensatz zu den Hg- Linien sauber (gerade wenn Du noch filterst) und einiges intensiver.
Vielleicht könnte (wenn denn meine Schätzung für das Anregungspektrum stimmt) eine 405 nm Lampe mit passendem Filter (cut-off bei 430 nm und evtl ein passendes Filter Lp450 oder LP500 oder so vor der Kamera) noch besser gehen, grad fürs Foto.
Grüße, Martin
P.S. (nur falls Du es nich eh schon kennst) schau mal hier für Lichtquellen: https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=2692
P.P.S für Mitleser: fokussierbare 45 mW optische Leistung bei 285 nm oder 1.1 W bei 365 nm /405 nm heißt unbedingt guten Augenschutz! Das ist kein Spielzeug! Und das gilt auch für ähnliche Taschenlampen, die man evtl bei Amazon oder sonstwo billig bekommt!
-
Bei längerem betrachten mit den Händen unter UV haben die einen eigenartigen Brandgeruch.
Daher benutze ich (gelegentlich) Latex-Einweghandschuhe oder Sonnencreme.
Gruß.
Milo
-
Hallo Martin,
ja, die Lichtquellen kenne ich. Ich habe auch schon bei anderen Herstellern nach LEDs im Bereich von 260nm angefragt, aber bisher war da noch nichts lieferbar, bzw. viel zu teuer. Die Ausgangsleistungen beliefen sich in diesem Spektralbereich zwischen 10mW und 20mW, was natürlich für eine flächige Anregung recht wenig ist aber im Bereich von kleinen Hg-Niederdrucklampen liegt. Der Reiz läge allerdings in der tatsächlich diskreten Anregung gegenüber Hg-Lampen. Was viele ja nicht wissen ist, dass man mit den Hg-Lampen grundsätzlich immer über das gesamte Transmissionsspektrum des vorgeschalteten Filters anregt. Das heißt, dass auch die sog. KW-UV-Lampen nicht nur bei 254nm sondern auch bei 365nm und 405/408nm sowie allen anderen Hg-UV-Linien (und das sind noch ein paar) anregen, wobei die drei erstgenannten die dominierenden sind. Die Durchlässe der verwendeten Filtergläser, egal ob Schott UG5 oder Hoya U325C (wobei das Hoya das etwas bessere ist), transmittieren von ca. 230nm bis 420nm, was bedeutet, dass eine reine Anregung bei 254nm nicht möglich ist (entsprechend schmalbandige Bandpassfilter zur Linienisolation in diesem Spektralbereich gibt es meines Wissens nach nicht). Das wäre aber bei den entsprechenden LEDs gegeben, allerdings sind die abrufbaren Leistungen und der dafür zu entrichtende Preis noch in keinem Verhältnis. Aber das wird die Zeit mit fortschreitender Technik sicher noch regeln...
Eine 405nm LED/Laser besitze ich leider nicht. Mal sehen, vielleicht schaffe ich mir mal noch eine an...
Deine Warnung bezüglich Augen- und Hautschutz kann ich nur unterstreichen. Das ist kein Spielzeug, auch wenn es oft als solches verkauft wird (genauso wie Laserpointer ;)).
Grüße Markus
-
Hallo Markus,
da hast Du völlig Recht, die Hg-Lampen sind immer ein rechter Linienwald - da ist eine LED mit 285nm und Kollimationsoptik (aus Quarzglas) um Längen sauberer (und fokussiert auf 3mm Durchmesser auch deutlich heller) als eine Hg- Lampe. Für die Fluoreszenz-Mikroskopie super geeignet - jedenfalls war das für meine Arbeit bisher die beste Lösung...
Wegen Filterm: 257/12 BrightLine HC von Semrock oder ähnliche von Chroma können da schon was bieten...
Liebe Grüße,
Martin
-
Hallo Martin,
für die Fluoreszenzmikroskopie hast Du völlig recht, aber für eine flächige Anregung in der Mineralogie ist das einfach zu wenig.
Das mit den Filtern ist interessant. Sind das Interferenzfilter? Allerdings wird das für die Mineralogie auch nichts, da die Filter herstellungsbedingt nur in kleinen Durchmessern vorliegen und (wie ich glaube) eher dazu gedacht sind, um bei den in der Fluoreszenzmikroskopie gebräuchlichen Kurzbogen-Hg-Lampen das durch Druckverbreiterung eher kontinuierliche Spektrum wieder in einigermaßen diskrete Anregungslinien zu verwandeln. Bei den in der Mineralogie gebräuchlichen Niederdruck-Hg-Lampen hat man schöne diskrete Linien, allerdings leider notwendiger weise große Flächen (und damit große benötigte Filter) für eine einiger maßen brauchbare Beleuchtungsstärke... Ich sehe da für eine wirklich diskrete Anregung keine Alternative zu den LEDs, allerdings muss sich das Preis/Leistungsverhältnis noch deutlich wenden, um es außerhalb der Fluoreszenzmikroskopie interessant zu machen.
Grüße Markus
-
Hallo Markus,
ok - für eine Flächenbeleuchtung sind die Filter nix. Du musst wohl doch noch ein bisschen auf eine billigere LED-Lösung warten. Da wird sich bestimmt in den nächsten Jahren einiges tun. In den letzten 7 Jahren haben die erreichbaren optischen Ausgangsleistungen der "Deep-UV" LEDs deutlich zugenommen (von rund 0.8mW auf 45 mW für einen Einzelchip) und die Preise pro mW sind deutlich (rund Faktor 10) gefallen. Treiber für die 280nm-LEDs ist die Wasseraufbereitung bzw. allgemein Desinfektion mit Licht.
Aber zurück zu dem Ausgangspunkt Deines threads. Ich denke, mit Angabe der Literatur sollten wir im Atlas die Mineralbeschreibungen anpassen. Mein Vorschlag:
Uranophan :"Lumineszenz bei Anregung im (insbesondere kurzwelligen) UV und im violetten Spektralbereich mit jeweils grüner Emission bekannt"
Lit:
J. P. deNeufville et al, "Selective detection of uranium by laser-induced fluorescence: a potential remote-sensing technique. 1: Optical characteristics of uranyl geologic targets" Applied Optics Vol. 20, Issue 8, pp. 1279-1296 (1981)
Wang, Z. et al, "Fluorescence spectroscopy of U(VI)-silicates and U(VI)-contaminated Hanford sediment", Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 69, No. 6, pp. 1391–1403, 2005 (doi:10.1016/j.gca.2004.08.028)
Lehmann, S. et al "Syntheses and spectroscopic characterization of uranium(VI) silicate minerals",Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Vol. 275, No.3 (2008) 633–642 (doi: 10.1007/s10967-007-7060-z)
G. Henkel (1989): The Henkel Glossary of Fluorescent Minerals. J. of the Fluorescent Mineral Society, Special issue, Vol. 15, Fluorescent Mineral Society, Sepulveda, California, 91 pp.
vorsichtiger für
Sklodowskit: "Gelegentlich Lumineszenz bei Anregung im (insbesondere kurzwelligen) UV und im violetten Spektralbereich mit jeweils grüner Emission erwähnt".
Lit:
Gorobets B.S., Rogojine A.A. (2002). Luminescent Spectra of Minerals: Reference Book. All-Russia Institute of Mineral Resources. Moscow. - P. 248. - Fig. 20.10 (via Lumineszenzdatenbank CSIRO: http://www.csiro.au/luminescence/)
Gibt es dazu Widerspruch? Vielleicht tut es auch weniger Literatur. Wenn keine Einwände kommen, würde ich (oder wer auch immer möchte) das demnächst in der Beschreibung ändern.
Grüße, Martin
-
Hallo Martin,
ja, wird wohl noch ein bisschen dauern... :P
Ich würde mich sehr freuen, wenn Du das ändern könntest. Allerdings habe ich die Fluoreszenz explizit im Kurzwelligen nicht getestet. Es ist zwar anzunehmen, dass selbige im kurzwelligen UV auftritt, aber empirische Daten dazu fehlen (mir). Daher würde ich den Textteil "insbesondere kurzwelligen" gegen "bei 365nm Anregung" tauschen. Die Emission würde ich eher als grün-gelb bezeichnen.
Sonst meine volle Zustimmung! ;D
Grüße Markus
-
Hallo zusammen,
hallo Markus,
gerade habe ich die Einträge bezüglich der Lumineszenz von Uranophan und Sklodowskit ergänzt und entsprechende Literatur eingefügt. Ich hoffe, das passt so.
Wie wäre zusätzlich eine Verlinkung auf diese Diskussion im Forum als Zusatzinformtion möglich?
Grüße, Martin
-
Hallo Martin,
danke für Deine Mühe!
Wenn ich noch eine kleine Änderung anbringen darf: Beim Sklodowskit sollte man "erwähnt" durch "beobachtet" ersetzen (wie beim Uranophan).
Eine Verlinkung auf diesen Thread bei den Referenzen halte auch ich für sinnvoll.
Grüße Markus
-
Hallo,
auf der Seite http://www.fluomin.org/uk/fiche.php?id=216 wird behauptet das Uranophan immer grün fluoresziert. Dort sind weitere Verweise.
Gruß Ulrich
-
Hallo zusammen.
Danke Ulrich für Deine Ergänzung.
Hier nocheimal im Detail (nach der zuvor genannten Literatur):
Uranophan: Lumineszenz-Aktivator ist zunächst das Uranyl-Ion UO22+ [edit: jetzt korrekt 2+ und nicht mehr dicke-Finger-3+]. Dessen Lumineszenz lässt sich im Bereich 200 nm bis ca 360 nm und im Bereich von ca 380 bis ca 450 nm (aus dem Absorptionsspektrum und im Vergleich zu Meta-Autunit abgeschätzt) anregen, wobei im Gegensatz zu Meta-Autunit die Anregungsbanden kaum strukturiert sind. Die Emission weist eine Bandenstruktur auf (siehe z.B. Fig 3 in Wang et al. 2005), wobei die Banden deutlich überlappen bzw. ineinander übergehen. Sie liegen im Bereich 500-570 nm (die Hauptpeaks etwa 511 nm, 532 nm und 552 nm). Dieser Bereich umfasst den blaugrünen über grünen bis knapp gelben Spektralbereich. Je nachdem, wie die relativen Intensität der Banden tasächlich liegen, erscheint die Emission grün bis gelbgrün.
Die Intensität scheint im Vergleich zu anderen Uranmineralien schwach zu sein. Entsprechend berschreiben diverse Autoren (z.B. deNeufville) die Emission von Uranophan als "weak/none" mit "Color: yellow-green".
Gegebenenfalls mag die Lumineszenz auch noch aufgrund weiterer Aktivatoren oder Defektzentren zusätzliche Banden aufweisen bzw. durch Substitutionen verschoben/in den relativen Intensitäten verändert sein (was die abweichenden Spektren z.B. auf der fluomin-Website erklären könnte). Um konform mit der Literatur zu bleiben, habe ich die Bezeichnung "grün bis gelbgrün" als Emissionsfarbe angegeben. Obwohl ich unglücklich damit bin und lieber ein Spektrum beigesteuert hätte...
Sklodowskit: Die Literatur ist da ziemlich einheitlich und attestiert Sklodowskit bei Raumtemperatur kaum bis keine Lumineszenz. Bei Tieftemperaturmessungen ist auch von Sklodowskit ein Emissionsspektrum ähnlich dem von Uranophan nachweisbar. Andererseits hat Markus Bildmaterial, das Lumineszenz von Sklodowskit bei Raumtemperatur nachweist.
Dass beide (Uranophan und eben auch Sklodowskit) im Vergleich zu Autunit nicht so tolle Leuchten sind, sieht man auch in den Spektren (wiederum im Verglecih zu Autunit) angedeutet. Das Absorptionsspektrum von Uranophan ist breit und kaum strukturiert - da ist kein starker Oszillator zu erwarten, der ordentlich Licht absorbieren und wieder emittieren kann. Das Emissionsspektrum verhält sich analog. Bei Sklodowskit kommt hinzu, dass bei Raumtemperatur wohl das thermische Quenching ausreicht, um die Emission umzubringen. Wenn bei diesen Mineralien die Lumineszenz nicht besonders stabil (stark) ist, dann kann man sich leicht vorstellen, dass sowohl deutlich leuchtende als auch nicht-lumineszierende Kristalle beobachtet werden.
Dass Markus dennoch Lumineszenz beim Sklodowskit sieht kann das heissen, dass (a) er genug Licht anbietet, so dass genung nachweisbares Licht emittiert wird, (b) Verunreinigungen/Defekte im natürlichen Sklodowskit ggf. auch die Lumineszenz fördern und (c) bisher vielleicht zu wenig gesicherte Untersuchungen an Sklodowskit vorliegen. Weitere Möglichkeiten sind hier explizit nicht ausgeschlossen.
@Markus:
Bitte pflege doch die Bilder ein, die die Lumineszenz zeigen (speziell für den analysierten Sklodowskit von der Grube Clara wäre das prima). Dann traue ich mich auch, das von Dir gewünschte "beobachtet" in den Text einzufügen.
Viele Grüße, Martin
P.S. Das Eingangsbild des Themas zeigt neben der Lumineszenz des Uranophan-Büschels im Zentrum des Bildes auch eine Lumineszenz am rechten Rand der Stufe. Diese scheint mir eine andere Farbe zu haben. In diesem Vergleich würde ich die Uranophan-Lumineszenz als "gelbgrün" bezeichnen. Wenn dort allerdings stark rot leuchtender Calcit oder gelb lumineszierender Zippeit auftreten würde, könnte man die Emissionsfarbe des Uranophans vielleicht eher als "reines grün" bezeichnen...
-
PPS:
Hier noch die ganze Liste von deNeufville et al 1981:
| Autunite | strong | yellow-green |
| Metauranocircite | strong | yellow-green |
| Saléeite | strong | yellow-green |
| Uranospinite | strong | yellow-green |
| Zippeite | strong | yellow-green |
| Schroeckingerite | strong | blue-green |
| Liebigite | strong | blue-green |
| Andersonite | strong | blue-green |
| Uranophane | weak-none | yellow-green |
| Beta-Uranophane | weak-none | yellow-green |
| Tyuyamunite | weak-none | yellow-green |
| Carnotite | weak-none | yellow-green |
| Torbernite | none | --- |
| Meta-Torbernite | none | --- |
und zusätzlich von Wang et al 2005 mit Farbinterpretation der Spektren von mir:
| Weeksite | gelb |
| Haiweeite | gelb-grün |
| Soddyite | schwach, gelb-orange |
| Boltwoodite | grün bis gelbgrün |
Grüße, Martin
-
Hallo Martin,
vielen Dank für die ausführliche Zusammenfassung.
Was die Stufe im Bild des Eingangspost betrifft, so sind das tatsächlich zwei unterschiedliche Farben. Das rechts an der Stufe grün fluoreszierende ist Uranocircit, das Rote ist Baryt und das Blaue Fluorit (?). Auch ich empfinde die Fluoreszenz des Uranophan als gelb-grün.
Weiterhin habe ich etwas von dieser Stufe zur EDX Analyse gegeben. Die Ergebnisse sind mittlerweile da und zeigen nur die für Uranophan obligatorischen Elemente U, Ca, Si, O, C. In dem Spektrum meine ich noch in Spuren K zu finden, aber wirklich nur in Spuren und von der Software nicht identifiziert (was aufgrund entsprechender Peak-Überlagerung und Multiplettbildung aber nicht unbedingt verwundert). Wir können in diesem Fall also von weitestgehend reinem Uranophan ausgehen, wobei diese Messung sicher keine Spurenanalyse darstellt...
Leider habe ich die Stufe schon an Ferdl zurück gegeben, werde sie mir aber noch mal holen. Mir ist gerade eingefallen, dass ich ein kleines Spektrometer zu Hause habe. Damit werde ich mal versuchen, ein Emissionsspektrum aufzunehmen. Vielleicht hilft das ja weiter...
Ein Bild des fluoreszierenden Sklodowskit muss ich erst noch machen. Das ist nicht ganz so trivial, wenn es vernünftig sein soll. Ich werde es aber heute Abend einmal versuchen und dann hier berichten...
Grüße Markus
P.S. Lumineszenz-Aktivator ist zunächst das Uranyl-Ion UO23+
Ich bin zwar kein Chemiker, aber ist das Uranyl-Ion nicht 2+ statt 3+ ?
-
P.P.S:
Sie liegen im Bereich 500-570 nm (die Hauptpeaks etwa 511 nm, 532 nm und 552 nm).
und zusätzlich von Wang et al 2005 mit Farbinterpretation der Spektren von mir:
Weeksite gelb
Haiweeite gelb-grün
Soddyite schwach, gelb-orange
Boltwoodite grün bis gelbgrün
Martin, leider habe ich keinen Zugriff auf Deine zitierten Paper, aber eine Frage dazu sei mir erlaubt:
Sind die Spektren dort kalibriert, d.h. dass z.B. die Detektorefficiency oder/und die Gitterefficiency herausgerechnet ist? Da bin ich mir nämlich bei den Spektren von fluomin.org nicht so sicher. Aus nicht kalibrierten Spektren auf eine absolute Intensitätsverteilung als Funktion der Energie zu schließen kann ganz schön in die Hose gehen. Ebenso sind (kalibrierte) Spektren mit der durchschnittlichen Efficiency des menschlichen Auges zu falten, um einen visuellen Farbeindruck der Fluoreszenz aus den vertretenen Linienintensitäten und dem Kontinuum postulieren zu können, welcher subjektiv trotzdem noch stark schwanken kann. Ich halte es daher für schwierig, z.B. eine Mineralzuordnug anhand der Fluoreszenzfarbe durchzuführen...
Grüße Markus
-
Hallo Markus
oh weh - Du möchtest mittels uv-vis Lumineszenz Mineralien bestimmen? Da sollen Dir doch gleich alle Kobolde die schönen Steinchen verstecken! ;D
Im Ernst - Du brauchst dafür gar nicht die technischen Details der Spektroskopie heranziehen. Für typische Sammler ist Lumineszenz einfach hübsch. Und nicht mehr.
Fluomin.org? Die Daten oben stammen aus den von mir zitierten Veröffentlichungen in den Fachzeitschriften. Die Farbzuordnung habe ich nur abgeschätzt, um in der üblichen allgemeinen Begrifflichleit zu bleibFalls en (auch wenn ich es selber überhaupt nicht so mag). Achja, und da habe ich selbstverständlich versucht die Augenempfindlichkeit mit einzubeziehen.... Jedenfalls Pi x Daumen... ;-)
zur Literatur:
-Wang, Z. et al, "Fluorescence spectroscopy of U(VI)-silicates and U(VI)-contaminated Hanford sediment", Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 69, No. 6, pp. 1391–1403, 2005 (doi:10.1016/j.gca.2004.08.028) - den sollte man finden im Kontext von digitalcommons.unl.edu
-die Zahlenwerte sind aus Gorobets B.S., Rogojine A.A. (2002). Luminescent Spectra of Minerals: Reference Book. All-Russia Institute of Mineral Resources. Moscow, Aalternativ können auch aus den Spektren in den anderen zitierten Veröffentlichungen Zahlenwerte abgeleitet werden.
Falls Du mit der Literatur so nicht klarkommst, schreib mir doch einfach eine PN...
Gruß, Martin
-
Hallo Martin,
oh weh - Du möchtest mittels uv-vis Lumineszenz Mineralien bestimmen?
Wer? Ich? Wie kommst Du denn darauf? ???
Ich wollte nur vermeiden, dass jemand anhand der Liste genau auf dieses schmale Brett kommt... ;)
Nach dem Paper werde ich morgen mal googeln, sonst melde ich mich gerne.
Fluomin.org? Die Daten oben stammen aus den von mir zitierten Veröffentlichungen in den Fachzeitschriften. Die Farbzuordnung habe ich nur abgeschätzt, um in der üblichen allgemeinen Begrifflichleit zu bleibFalls en (auch wenn ich es selber überhaupt nicht so mag). Achja, und da habe ich selbstverständlich versucht die Augenempfindlichkeit mit einzubeziehen.... Jedenfalls Pi x Daumen... ;-)
Na dann ist ja alles gut, war nur eine Frage... 8) Ich habe mir einige Spektren auf Fluomin.org angesehen und hatte den Eindruck, dass die dort so offeriert werden, wie sie aus dem Spektrometer fallen. Aber vielleicht täusche ich mich auch, ich will ja keinem zu nahe treten. Habe halt nur schon so manches erlebt...
Ich fand die Idee ganz interessant, eigene Emissionsspektren aufzunehmen (nicht zur Mineralienbestimmung!). Aber der Nutzen und das allgemeine Interesse rechtfertigt den Aufwand wohl nicht.
So, hier jetzt die Fluoreszenzaufnahme von dem analysierten Sklodowskit aus der Clara. Leider hatte ich keinen passenden UV-Sperrfilter für das Mikroskopobjektiv zur Hand, daher die lila Reflexe/Färbung. Man kann aber, glaube ich, trotzdem die Fluoreszenz von selbigem erkennen.
Sklodowskit xx von der Grube Clara/Schwarzwald. EDX analysiert, angeregt mit UV@365nm. Die Bildbreite beträgt ca. 3,2mm mit dem 5er Mitu:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1499189621.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1499189621.jpg)
Und hier zum Vergleich noch einmal im Integrallicht:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1475180907.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1475180907.jpg)
Bei diesem Sklodowskit xx aus Santa Eulalia/Mexiko konnte ich interessanterweise keine Fluoreszenz erkennen:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1499015684.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1499015684.jpg)
Möglicher weise lag das aber auch daran, dass außen herum alles mögliche andere fluoresziert hat...
Grüße Markus
-
Hallo Markus
Prima, die Bilder schauen super aus!
Grüße, Martin
Sollte das Bild unter UV nicht vielleicht auch mit den andern (unter normalem Licht und EDX-Daten) verknüpft werden? Überleg Dir das - muss vielleicht auch nicht sein...
-
P.S
Habe mir fluomin.org nochmal genauer angeschaut. Eine Reihe der Spektren sind z.B. aus dem Buch
"Luminescence Spectroscopy of Minerals and Materials" von Gaft, Reisfeld & Panczer (2005), einem Standardwerk in dem Feld.
Andere wiederum sind leider nur mit Namensvermerk, aber ohne weitere Information. Man muss also genau schauen.
Gruß, Martin
-
Hallo zusammen,
so, ich konnte es einfach nicht lassen, selbst einen Versuch der Aufnahme eines Fluoreszenzspektrums zu starten. Daher habe ich mein kleines Selbstbauspektrometer rausgekramt und an meine DSLR angeflanscht. Dann habe ich die am hellsten fluoreszierende Uranocircitstufe rausgesucht, welche ich gefunden habe, und mal ein erstes Testspektrum aufgenommen. Dafür, dass das nur aus einer einzelnen, unkalibrierten Aufnahme mit einer recht unempfindlichen Farbkamera gewonnen wurde, hat das echt gut funktioniert. Das Spektrum ist voll kalibriert. Ein Abgleich mit anderen Fluoreszenzspektren von Uranocircit zeigt, dass es exakt so aussieht, wie es zu erwarten ist.
edit: Bild auf Wunsch des Autors entfernt
Wie geht es weiter?
Ich werde das Spektrometer mit einem Mikroskopobjektiv versehen, um auch Insitumessungen an kleinen Proben machen zu können. Weiterhin wird irgend wann die Kamera gegen eine gekühlte, monochrome CCD-Kamera ausgetauscht, um ein besseres S/N zu erreichen, vor allem bei längeren Belichtungszeiten.
Warum das Ganze?
Ich suche schon seit einer Weile nach einer Möglichkeit, Uranophan und Sklodowskit (vor allem aus der Grube Clara) voneinander unterscheiden zu können, ohne jedes mal eine aufwändige EDX-Analyse machen zu müssen. Wenn es nur noch um die Frage geht, Uphan oder Sklodowsit, dann kann das Fluoreszenzspektrum Auskunft geben, da selbiges beim Uphan deutlich strukturierter und mit anderen Peaklagen ausfällt als beim Sklodowskit (wenn dieser überhaupt fluoresziert).
Das wäre eine schnelle und "günstige" Analysemethode, um diese Frage zu klären.
Außerdem macht es mir spaß, so etwas selbst zu entwickeln und bis zur Funktion zu bringen... ;)
Soweit dazu,
Grüße Markus
Wenn es Interessiert, halte ich Euch bei diesem Projekt weiter auf dem Laufenden...
-
Sehr Interessant!
Respekt wers selber macht oder so ähnlich :D
Lese gerne mehr darüber!
Beste Grüße,
Sebastian
-
Hallo Markus,
das schaut Klasse aus! Die Qualität überzeugt und ich bin schon auf Deine Spektren von Uranophan und Sklodowskit gespannt!
Magst Du das Spektrum vom Uranocircit vielleicht auch schon einstellen? Könnte interessant sein. Und bestimmt interessant finde ich, mehr über Dein Eigenbauspektrometer zu hören (vor einiger Zeit habe ich im Mikroskopie-Forum dazu was interessantes gefunden, http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=17904.0 (http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=17904.0) ).
Nachdem wohl Mischformen und ggf. auch andere Aktivatoren im System Uranophan-Sklodowskit und verwandten Mineralien vorkommen, lohnt es sich vielleicht, einige (viele?) Stücke zu vermessen, genau hinzuschauen und "Spektrum vs. EDX"-Cluster zu bilden. Daraus könnte man eventuell abschätzen, wie gut die Spektren trennbar und von Spektren der anderen Uranmineralien ähnlichen Aussehens (auch als Belag) unterscheidbar sind (leider ist das Resultat "nicht leuchtend" da wenig hilfreich). Achja. Vielleicht magst Du Dir einen kleinen Lasepointer 415nm für den Zweck anschaffen? Das könnte auch was bringen. Damit würdest Du wohl UV-anregbaren Hintergrund besser abtrennen können (wenn der denn bei 415 nm nicht anregbar wäre) und gleichzeitig die Kristalle besse treffen. Heisst leider aber auch, dass Du noch ein bisschen vorsichtiger arbeiten musst ;-).
Wie hat das mit der Literatur geklappt - brauchst Du noch etwas?
Bin gespannt auf die Fortsetzung,
Viele Grüße, Martin
-
Hallo ihr Zwei,
dann werde ich gerne künftig hier weiter berichten... ;)
Die Qualität überzeugt und ich bin schon auf Deine Spektren von Uranophan und Sklodowskit gespannt!
Ja Martin, ich auch! :)
Magst Du das Spektrum vom Uranocircit vielleicht auch schon einstellen?
Wie meinst Du das?
Und bestimmt interessant finde ich, mehr über Dein Eigenbauspektrometer zu hören
Gerne. Es handelt sich dabei um ein Spaltspektrometer mit einem 50my Spalt, eine 75mm Kollimatoroptik, ein 600L/mm Grism (das ist ein Verbund von Prisma und Beugungsgitter. Das hat den Vorteil, dass man eine gerade optische Achse durch das Spektrometer hat, und dass sich die nichtlineare Dispersion von Prisma und Gitter fast gegenseitig aufheben, da sie ein umgekehrtes Vorzeichen haben.), eine 80mm Objektivoptik, DSLR-Kamera.
Eigentlich hatte ich das Spektrometer mal gebaut, um bei Öffentlichkeitsarbeit Interessierten die Frauenhoferschen Linien im Sonnenspektrum zu zeigen, oder die Spektrallinien einer Leuchtstoffröhre, etc. Dann lag es aber Jahre auf meiner optischen Bank herum und findet jetzt wieder eine sinnvolle Verwendung.
Durch die Bauform ist es bis jetzt (also ohne Mikroskopobjektiv) recht kompakt. Selbstverständlich ist es Professionell aufgebaut. Die spektrale Auflösung habe ich bis jetzt noch nicht herausgemessen, aber die Na D-Linie mit ca. 6 Angström Abstand oder das Magnesiumtriplett mit ca. 5 Angstöm Abstand werden einwandfrei aufgelöst, also ist die spektrale Auflösung deutlich besser, als es für die Aufnahme von Fluoreszenzspektren notwendig wäre. Ich werde morgen mal ein paar Bilder von dem Teil hochladen...
Nachdem wohl Mischformen und ggf. auch andere Aktivatoren im System Uranophan-Sklodowskit und verwandten Mineralien vorkommen, lohnt es sich vielleicht, einige (viele?) Stücke zu vermessen, genau hinzuschauen und "Spektrum vs. EDX"-Cluster zu bilden. Daraus könnte man eventuell abschätzen, wie gut die Spektren trennbar und von Spektren der anderen Uranmineralien ähnlichen Aussehens (auch als Belag) unterscheidbar sind
Exakt das habe ich vor. Das Ganze muss natürlich über Vergleichsreihen mit analysierten Stücken validiert werden, aber ich denke, dann kann man da schon etwas anfangen. Nur die Softwareseite muss noch etwas automatisiert werden. Mal sehen, vielleicht kann man das über Makros lösen...
(leider ist das Resultat "nicht leuchtend" da wenig hilfreich)
Doch, eigentlich schon. Denn dann ist es mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit kein Uranophan... ;)
Achja. Vielleicht magst Du Dir einen kleinen Lasepointer 415nm für den Zweck anschaffen? Das könnte auch was bringen. Damit würdest Du wohl UV-anregbaren Hintergrund besser abtrennen können (wenn der denn bei 415 nm nicht anregbar wäre)
Ja, ich muss mal sehen. Erste Priorität hat erst mal der Spektrometeraufbau. Wenn das alles funktioniert, dann können wir mit der Anregungswellenlänge experimentieren...
Heisst leider aber auch, dass Du noch ein bisschen vorsichtiger arbeiten musst ;-).
Das wäre dann wahrscheinlich einer der kleinsten Laser, welcher bei mir in Betrieb ist... ;)
Wie hat das mit der Literatur geklappt - brauchst Du noch etwas?
Das Paper habe ich gefunden, danke. Sehr interessant! Bin aber über weitere Literatur zu diesem Thema immer dankbar...
Fortsetzung folgt Morgen,
Grüße Markus
-
Hallo Markus,
Danke für die Info. Ich bin gespannt ob da klappt, Uranophan und Sklodowskit zu unterscheiden. Vorallem würde mich interessieren, wie die zusammensetzung speziell bezüglich der Elemente Mg-Ca und Verunreinigungen wie P-As oder Mn-Fe-Cu oder seltene Erden die spektrale Zuordnung beeinflussen.
Dass etwas, was eigentlich leuchten sollte mal nicht leuchtet, ist üblicherweise nicht so schwer hinzubekommen. Eisen, Kupfer etc. als Verunreinigungen wirken effizient und ob strukturelle Schäden durch den radioaktiven Zerfall in (geologisch alten) Uran-Mineralien auch die Lumineszenz beeinflussen (im Sinne von Lumineszenz unterdrücken) weiss ich nicht. Bin gespannt!
Magst Du das Spektrum vom Uranocircit vielleicht auch schon einstellen?
Wie meinst Du das?
Bild der Stufe Uranocircit + Fluoreszenzspektrum beim Fundord Menzenschwand und Mineral Uranocircit. Vielleicht sogar das Spektrum bei der Mineralbeschreibung unter dem Punkt "Fluoreszenz" referenzieren.
wäre der Vorschlag. Aber vielleicht ist Dir dieses Bild noch zu sehr ein Test...
Viele Grüße zurück,
Martin
-
Hallo zusammen,
gestern habe ich es leider nicht geschafft... :P
Im Anhang findet Ihr ein paar Bilder. Diese zeigen nur das oben beschriebene Spektrometer samt Kamera und dessen Eingangsspalt. Das ist aber nur die Hälfte von dem Spektrometeraufbau. An der anderen Hälfte bin ich gerade noch am Tüfteln und warte noch auf Teile. An das Spektrometer kommt noch ein Mikroskopobjektiv mit V=6,25x. In dem parallelen Strahlengang zwischen Objektiv und Tubuslinse wird das Anregungslicht über einen dichroitischen Strahlteiler konfokal durch das Objektiv zugeführt. Das hat den Vorteil, dass man nicht für jede Probe immer die Beleuchtung einstellen muss, und dass der angeregte Bereich relativ klein räumlich begrenzt ist, um eine Anregung von eventuell benachbarten, auch fluoreszierenden Mineralien zu vermeiden. Das erfordert natürlich einiges an Bastelei, aber ich bin gerade voll dabei. 8)
Weiterhin wird das Ding zwischen Tubuslinse und Spektrometerspalt eine Klappspiegeleinheit mit einer 90° Auslenkung bekommen, an der dann ein Fadenkreuzokular justierbar angebracht wird. So kann man auch bei kleinen Proben das Objekt mit dem Okular positionieren und fokussieren, bevor man dann auf das Spektrometer wechselt und das eigentliche Spektrum aufnimmt. Im Prinzip wird es also ein kleines Fluoreszenzmikroskop mit angeschlossenem Spektrometer...
Weiterhin habe ich im Anhang mal noch ein Absorptionsspektrum der Sonne angehängt und die prominentesten Linien beschriftet. Diesem kann man die ungefähre Auflösung des Spektrometers entnehmen. Die horizontalen Schlieren kommen von einem nicht (bzw. schlecht) gereinigten Kamerasensor. Das muss ich mal noch beseitigen. Daher sollten die Aufnahmen vor der Verarbeitung auch möglichst kalibriert werden (Darkabzug, Flatfield,...).
@Martin: Ich habe mich mal nach 415nm Lasern umgesehen, aber die sind relativ teuer und selten auf dem Gebrauchtmarkt zu finden. Das wäre für das Uranyl-Ion sicher die erste Wahl in der Anregung. Werde mir aber wohl einen 405nm Diodenlaser kaufen, und mit diesem anregen. Bei dieser Wellenlänge ist die Absorption immer noch um fast einen Faktor 2 größer als bei 365nm...
Soweit für Heute,
Grüße Markus
-
...und noch der Eingangsspalt...
-
Hallo zusammen,
ich kann wieder einen kleinen Fortschritt im Ausbau meines Fluoreszenzspektrometers berichten:
Jetzt ist das Mikroskopobjektiv und die Klappspiegeleinheit montiert. Nun muss das Ganze noch zueinander justiert werden und dann das Spektrometer neu kalibriert werden. Erste kurze Versuch haben schon sehr vielversprechend funktioniert.
An der konfokalen Beleuchtungseinspeisung bin ich noch am Basteln, da ich noch auf ein paar Teile aus Übersee warten muss...
Soweit für heute,
Grüße Markus
-
Hallo zusammen,
ich konnte natürlich nicht warten, bis das Ding endlich fertig ist, und habe schon mal Tests gemacht. Anbei das Spektrum von dem Analysierten Sklodowskit aus der Grube Clara/Schwarzwald. Es hat mich doch sehr überrascht, dass selbiges so strukturiert ist. Das hatte ich so nicht erwartet und wird die Unterscheidung zum Uranophan doch schwerer machen, als gehofft... :-\
Naja, wir werden sehen...
Spektrum siehe #Antwort 64!
So, jetzt muss ich noch das Spektrum von Georgs Fluorit aufnehmen. Selbiges gibt es dann morgen...
Grüße Markus
-
...so ich noch mal...
Wenn ich das Spektrum mit dem des Uranocircits vergleiche, so finde ich die selben charakteristischen Linien des Uranyl-Ions UO22+. Ich bin echt mal gespannt was der Uranophan liefert...
Auf jeden Fall werde ich noch mehrere Spektren von Sklodowskiten und Uranophanen aufnehmen und dann vergleichen. Mal sehen, was dabei heraus kommt...
Grüße Markus
-
Hallo Markus,
Super! Schaut itatsächlich etwas unerwartet aus (jedenfalls im Vergleich zu den wenig strukturierten Spektren, die ich gesehen habe)...
Hast Du die Messung an der ganzen Stufe gemacht oder an einem Bruchstück? Wie hast Du das System schlußendlcih kalibriert? (vorallem, was Intensitätsverhältnisse bei verschiedenen Wellenlängen angeht)?
Gruß, Martin
-
Hallo Martin,
das aktive Messfeld objektseitig (FOV) beträgt bei diesem Spektrometer ca. 770my x 7,7my. Es wird daher nur ein ganz kleiner Ausschnitt der Probe vermessen. Diesen positioniere ich dann auf dem zu messenden Mineral, so dass möglichst ausschließlich dieses am Messsignal beteiligt ist. Danach nehme ich ca. 10 Spektren auf, welche im Anschluss gemittelt werden, um ein besseres S/N zu erhalten (eine DSLR-Kamera ist für diesen Einsatzzweck eigentlich nicht die Kamera der Wahl, aber sie war halt nun mal da...).
Was die Kalibration des Spektrums betrifft, so war das etwas kniffliger. Ich besitze keine Kaltkathodenlampe, um ein Kalibrationsspektrum aufzunehmen. Also habe ich mit dem kompletten Aufbau ein Sonnenspektrum aufgenommen (ähnlich dem hier schon geposteten). Dieses habe ich dann anhand bekannter, prominenter Absorptionslinien mit sechs Stützpunkten wellenlängenkalibriert. Dann habe ich dieses mit einem professionellen, voll kalibrierten Spektrum für einen G2V-Stern (welcher unsere Sonne ist) gefaltet, was im Großen und Ganzen einem Schwarzkörperspektrum entspricht. Dabei bleibt eine Kurve übrig, deren Kontinuumsverlauf in der Hauptsache dem Effizienzverlauf des gesamten Spektrometers entspricht (also Sensor- und Gittereffizienz). Nun habe ich das Kontinuum mit vielen Messpunkten angefittet, und daraus dann die Efficiency des Spektrometers gewonnen. Mit dieser habe ich dann das aufgenommene Sonnenspektrum gefaltet und mit dem professionellen G2V-Spektrum verglichen. Dann habe ich den Fit so lange angepasst, bis mein aufgenommenes Sonnenspektrum bestmöglich dem G2V-Spektrum angeglichen war. Somit hatte ich meine Geräteeffizienz ermittelt, welche bei unveränderter Einstellung am Spektrometer für alle Messungen gilt.
Dann habe ich die Messung von dem Sklodowskit genommen, mit dem (unkalibrierten) Sonnenspektrum überlagert, und beide anhand des letzteren wieder mit sechs prominenten Absorptionslinien über den gesamten Spektralbereich wellenlängenkalibriert. Dann wurde das wellenlängenkalibrierte Sklodowskitspektrum mit der Efficiency gefaltet und der für uns interessante Bereich gecroppt. Danach noch skaliert, die Peaks beschriftet, und fertig.
Ich hoffe, das beantwortet Deine Fragen und war jetzt nicht zu verwirrend geschrieben. Ich schweife da manchmal etwas aus... :P
Grüße Markus
-
Hallo,
wenn du mit deiner Lösung zufrieden ist ist doch alles gut :-)
Gerne werden aber auch Halogenlampen oder ähnliches für die Effizienz genommen. 12.0 Volt per Netzteil vorgeben, Ausrichtung und Abstand definieren und los gehts. Bei mir steht gerade ein kalibiriertes Spektralradiometer :-) Damit hast du keine Wellenlängenrichtigkeit, bist aber von den terrestischen Einflüssen (Staub, Wasserdampf) weg. Das Spektrum ASTM 1.5 hilft die vermutlich nicht, oder?
LG + gute Ausführung
-
Hallo Fabian,
Gerne werden aber auch Halogenlampen oder ähnliches für die Effizienz genommen. 12.0 Volt per Netzteil vorgeben, Ausrichtung und Abstand definieren und los gehts
Das bringt mir in meinem Fall leider nichts, da ich kein Spektrum von einer Kalibrierlampe habe (z.B. Neon, Th/Ar, etc.). Ich benötige die Absorptionslinien im Sonnenspektrum, um eine Wellenlängenkalibrierung machen zu können, und dann kann ich auch gleich das restliche Sonnenspektrum nehmen, was ja im Großen und Ganzen dem einer Halogenlampe entspricht (Schwarzkörperspektrum). Die Effizienzkalibrierung muss man ja nur ein mal machen, wenn man am Spektrometer nichts mehr verändert. Von daher hält sich der Aufwand in Grenzen...
ASTM 1.5 hilft mir dabei leider nicht... 8)
Grüße Markus
-
Hallo,
die Wellenlängenkalibration ist schon klar - durfte ich mal an einem Tec5 machen, bis der Einkäufer mit den Begleitpapieren um die Ecke kam :-(
Weshalb ich beim Sonnenspektrum stutzig wurde, war der breitbandige Einfluss der Luft. Daher trifft die Schwarzkörperstrahlung nur annähernd. Aber das ganze ist vermutlich jammern auf hohem Niveau ;-)
LG
-
Hallo Fabian,
Weshalb ich beim Sonnenspektrum stutzig wurde, war der breitbandige Einfluss der Luft. Daher trifft die Schwarzkörperstrahlung nur annähernd
Da hast Du recht, deshalb schrieb ich ja im Großen und Ganzen... ;)
Allerdings ist das in diesem Fall nicht ganz so kritisch, da ich ja den Fit an ein Referenzspektrum angepasst habe, welches den selben atmosphärischen Unzulänglichkeiten unterlag. Hätte ich mein Sonnenspektrum gegen ein echtes Schwarzkörperspektrum gefittet, dann gäbe es Abweichungen. Die Frage ist allerdings, über welchen Einfluss wir hier reden? Wenn ich mir ASTM 1.5 so ansehe, dann sind das keine Welten in dem Spektralbereich, welcher mich interessiert. Man könnte jetzt den Versuch mit der Halogenbirne machen, und dann die beiden Efficiencies vergleichen, aber die Abweichungen werden aus den oben genannten Gründen marginal sein. Da mache ich lieber die Fehlerbalken etwas größer... ;D
Ich will aus den Spektren auch keinen Photonenfluß als Funktion der Wellenlänge ableiten. Mir geht es mehr um die Peaklagen, deren Formen und relative Intensitäten zueinander. Ansonsten wäre eine viel sorgfältigere Bildkalibration der Spektrenaufnahmen notwendig (z.B. Darkabzug um den Dunkelstrom zu eliminieren).
Grüße Markus
-
Hallo Markus,
wenn ich mir was wünschen darf...:
Hast Du mit der neuen Kalibrierung die Messung am Uranocircit wiederholt (nehm ich mal an. Wahrscheinlich kommt das gleiche raus)?
Hast Du vielleicht auch einen (analysierten und vielleicht vom selben Fundort) Saléeitt? Und das Uranophan-Spektrum...
Bei dem Sklodowskit gab es ja einen Phophor-Anteil. Nur um sicher zu gehen, dass nicht vielleicht doch ein Saléit-Beitrag in das Sklodowskit-Spektrum mischt....
Viele Grüße, Martin
-
Hallo Martin,
...ja isn heut scho Weihnachtn?... :D
Nun, eine Messung mit dem Uranocircit habe ich gemacht, aber noch nicht ausgewertet (ebenso wie mit Georgs Fluorit, das gibt dann die nächste Überraschung ;)). Das habe ich gestern einfach nicht mehr geschafft :P. Ich hatte auch gleich den Gedanken, die andere Kalibrierung mit einem neuen Spektrum zu überprüfen...
Von der Grube Clara ist bisher kein Saleeit bekannt (zumindest mir nicht). Dem Phosphoranteil bei dem Sklodowskit würde ich keine große Bedeutung beimessen. Das waren nur 1% und das auch nur in einer von zwei Messungen. Bei solch geringen Mengen würde ich die quantitative Auswertung einer so kurzen EDX-Messung sehr mit Vorsicht genießen...
Ich habe aber glaube ich noch einen Saleeit von einem anderen FO. Den kann ich auch mal spektroskopieren. Die Uranophane müssen noch kurz warten. Ich muss erst meinen Timer für Langzeitbelichtungen wieder fit machen (oder ich versuche das mal mit Magic Lantern). Da die Uranophane von der Clara so klein sind, gehen die Belichtungszeiten dann doch in den Minutenbereich mit der unempfindlichen Kamera... In zwei Wochen wollte mir Ferdl noch mal den großen Uranophan aus Menzenschwand mitbringen. Da mache ich dann auch noch ein Spektrum von.
Grüße Markus
-
Hallo zusammen,
Martin, Dein Wunsch ist mir Befehl... ;D
Anbei Fluoreszenzspektren von dem Fluorit von Georg, einem Saléeit von Großschloppen und noch mal von dem Uranocircit aus Menzenschwand, von dem das erste Testspektrum stammte. Da habe ich in selbigem wohl nicht alles falsch gemacht... ;)
Ich bin sehr gespannt, ob Du mit dem Fluoritspektrum etwas anfangen kannst. Möglicher weise liegen noch ein paar Emissionsbande im NIR, aber da reicht mein Spektrometer nicht mehr hin...
Spektren siehe #Antwort 64!
So, jetzt war ich fleißig genug für heute... ;)
Grüße Markus
-
Hallo Markus,
Super Arbeit Die Spektren sehen ordentlich aus!
Ein paar Beobachtungen:
Zum Saléeit:
Die Linien bei Dir sind (nm): 481, 498, 519, 543, 569, 595
bei Geipel 2000 (siehe unter Saléeit) sind es: 489, 501, 522,546,571,601
Bei den deutlichen Banden (ab ca 500 nm bis ca 570 nm) liegen die Messungen systematisch um 3nm auseinander.
Barmarin (fluomin.org) gibt ein Spektrum an mit:(n.d.), 498,519,542,567,595 ist also m.E. eher auf Deiner Seite :-)
Beim Sklodowskit gibst Du 504, 525, 547, 571, 596 (nm) an. Anfänglich hatte ich eine systematischen Zusammenhang (d.h. eine kalibrationsbedingte Verschienbung) zu dem Spektrum von Saleeit befürchtet. Aber wenn au dem selben Instrument die beiden doch so unterschiedlich gemessen werden, scheint mir das keine Rolle zu spielen.
Zum Uranocircit
Die Linien wackeln kaum. Hast Du die von Hand bestimmt oder per Peakfinder (Anpassung, 2. Ableitung, anderer Algorithmus...)? Da hab ich nämich ein bisschen den Eindruck, dass das Gewackel eher von der Peakbestimmung kommt. Der Vergleich ist:
Geipel 2000: 488, 503,524,547,572,600
Deine 1. Messung:(.), 503, 524, 547, 572, 600
Deeine 2. Messung: (.) 503, 525, 548, 575, 602
Zum Fluorit:
Hast Du einen Ordnungsfilter in Deinem Setup? Ansonsten könnte ein Teil des roten Anstiegs schon von 2x 365nm Anregung (und entsprechen der Breite der Anregung) herrühren. Ja, wichtig wäre der Teil im NIR schon... vermutlich für diesen Fall bis 800 nm. Und: wenn es Eu3+ oder eher Sm3+ als Aktivator ist, würde ich vermuten, dass Du mit 395nm /405nm besser hinkommst. Das würde eine LP488 oder so brauchen und im Spektrum scharfe Linien ergeben. Das breite Maximum wäre eher ein Nicht-Seltenerd wie Cr, Mn, Ti oder eben vielleicht auch was anderes.
Liebe Grüße derweilen, ich muss los.
Martin
-
Hallo Martin,
zum Saléeit: Zwei gegen Einen, ist doch nicht schlecht... ;D
Beim Sklodowskit gibst Du 504, 525, 547, 571, 596 (nm) an. Anfänglich hatte ich eine systematischen Zusammenhang (d.h. eine kalibrationsbedingte Verschienbung) zu dem Spektrum von Saleeit befürchtet. Aber wenn au dem selben Instrument die beiden doch so unterschiedlich gemessen werden, scheint mir das keine Rolle zu spielen.
Das sehe ich genau so...
Hast Du die von Hand bestimmt oder per Peakfinder (Anpassung, 2. Ableitung, anderer Algorithmus...)?
Ich habe die Peaklagen mit dem softwareeigenen Peakfinder bestimmt. Welcher Algorithmus diesem zu Grunde liegt, weiß ich nicht. Für gewöhnlich wird das aber mindestens unter Einbeziehung der zweiten Ableitung gemacht.
Dass die Peaklagen in der zweiten Messung etwas anders liegen, kann auch daran liegen, dass in der zweiten Messung ein deutlich besseres S/N zur Verfügung stand als bei der Einzelaufnahme im ersten Spektrum (das heißt beim ersten Spektrum waren es Zufallstreffer). Außerdem gibt es bei der Wellenlängenkalibrierung Schwankungsbreiten durch den jeweils erneuten Peakfit. Diese sollten sich aber <1nm belaufen... Insgesamt war auch die Efficiencykalibrierung im ersten Spektrum nicht ganz so sorgfältig, wie in den anderen Spektren, so dass ich das erste Spektrum tatsächlich als Testspektrum sehen wollte (so ist es ja auch beschrieben) und diesem nicht all zu viel Bedeutung beimessen wollte...
Zum Fluorit:
Hast Du einen Ordnungsfilter in Deinem Setup?
Nein, habe ich nicht. Allerdings würde ich das ausschließen wollen, dass da schon die 2. Ordnung mit reinspuckt. Denn das würde man sonst sowohl im Kontinuumsspektrum der Sonne sehen, als auch in der sehr schmalbandigen Anregung von ca. 8nm HWB als Peak im doch eher kontinuierlichen Spektralverlauf...
So, ich muss auch wieder los...
Grüße Markus
-
Hallo Martin,
Hast Du die von Hand bestimmt oder per Peakfinder (Anpassung, 2. Ableitung, anderer Algorithmus...)?
Ich habe die Peaklagen mit dem softwareeigenen Peakfinder bestimmt. Welcher Algorithmus diesem zu Grunde liegt, weiß ich nicht. Für gewöhnlich wird das aber mindestens unter Einbeziehung der zweiten Ableitung gemacht.
Das möchte ich gerne noch etwas präziser formulieren: Die Peaks werden grob durch mich markiert und die Software ermittelt dann den Peakschwerpunkt. In wie weit meine davor getroffene Markierung Einfluss auf das Ergebnis hat, habe ich noch nicht getestet, sollte aber vernachlässigbar sein.
Und: wenn es Eu3+ oder eher Sm3+ als Aktivator ist, würde ich vermuten, dass Du mit 395nm /405nm besser hinkommst.
Ja, ein entsprechender Laser ist schon im Zulauf (405nm). Ich habe zwei bestellt, einen davon aus fern Ost. Die Pfeiffen haben mir aber einen roten geschickt... Jetzt warte ich auf Umtausch. Der Zweite ist noch nicht da. Keine Ahnung wo der wieder her kommt... :P
Grüße Markus
-
Hallo Markus, Hallo Martin,
sieht doch schon super aus.
Viele Grüße
Georg
-
Hallo Markus, hallo Georg
Wenn bei Fluorit der Peak oberhalb 650 nm so ausgeprägt und keine 2. Ordnung ist, dann...
.. würde ich vielleicht Sm2+ als Aktivator vorschlagen.
Sm2+ in Fluorit: grüne Färbung des Fluorits - passt hier nicht :-(
Anregung: breit bis ca 400 nm, dann eine zweite Bande zentriert um 440nm und eine weitere Band um 600 nm
Emission eine breite Bande mit Maximum 750nm (Dixie 2014; Sils 2009)
.. oder alternativ vielleicht F2 (M)-centers (siehe dazu auch im Mineralienporträt)
mit breiter Anregung um 560 nm (wie weit die reicht, weiss ich nicht) und breiter Emission um 690nm (Sils 2009).
Das erscheint ebenfalls sehr plausibel.
Dixie, L. C., Edgar, A., & Bartle, C. M. (2014). Samarium doped calcium fluoride: A red scintillator and X-ray phosphor. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 753, 131-137.
Sils, J., Hausfeld, S., Clauß, W., Pahl, U., Lindner, R., & Reichling, M. (2009). Impurities in synthetic fluorite for deep ultraviolet optical applications. Journal of Applied Physics, 106(6), 063109.
Beide Artikel sind sehr instruktiv. Sils 2009 gibt eine gute Zusammenfassung der Aktivatoren in CaF2 (mit Angabe der Anregungs- und Emissionsbanden).
Liebe Grüße, Martin
-
Hallo zusammen,
.. würde ich vielleicht Sm2+ als Aktivator vorschlagen.
Sm2+ in Fluorit: grüne Färbung des Fluorits - passt hier nicht :-(
Anregung: breit bis ca 400 nm, dann eine zweite Bande zentriert um 440nm und eine weitere Band um 600 nm
Emission eine breite Bande mit Maximum 750nm (Dixie 2014; Sils 2009)
Hmm, da passt die Farbe wirklich nicht...
.. oder alternativ vielleicht F2 (M)-centers (siehe dazu auch im Mineralienporträt)
mit breiter Anregung um 560 nm (wie weit die reicht, weiss ich nicht) und breiter Emission um 690nm (Sils 2009).
Das erscheint ebenfalls sehr plausibel.
Das ließe sich eventuell mit einer ramanspektrometrischen Messung mit 532nm Anregung abklären. Das Spektrometer sollte allerdings bis ca. 5000 cm-1 messen können (ich weiß, das ist etwas sportlich 8)). Dann würde man den Emissionsberg als Fluoreszenzuntergrund erkennen können (vorausgesetzt, die Auswertesoftware glättet diesen nicht)...
Grüße Markus
-
Hi,
da hast du recht. Ich hatte meist schon Probleme mit den beiden Cr-Banden im Rubin etc. 5000cm-1 ist echt sportlich.
LG
-
Hallo zusammen,
5000cm-1 ist echt sportlich
Ich sehe schon, ich muss auch noch ein Raman basteln... ;D (hatte ich aber eh mal vor)
Gestern habe ich noch eine Aufnahme und ein Spektrum des Sklodowskits aus Musonoi/Kongo gemacht. Diesmal sogar mit UV-Sperrfilter ;)!
Das Spektrum ist diesmal deutlich weniger strukturiert, und auch die Peaklagen scheinen teilweise deutlich anders zu liegen, als bei dem Sklodowskit aus der Grube Clara. Bei dem 513nm Peak scheint es sich um ein Multiplett zu handeln. Weiß jemand, woher das resultiert? Sind da andere Elemente, welche eine Peaküberlagerung verursachen, oder kann das auch durch Gitterschwingungen/Molekülschwingungen verursacht sein? Das ist mir bei dem Uranocircitspektrum auch aufgefallen...
Sklodowskit xx unter UV@365nm aus Musonoi/Kongo. Die Bildbreite beträgt ca. 8mm mit dem 2er Mitu:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1501402137.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1501402137.jpg)
Und das Fluoreszenzspektrum dazu:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1501402059.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1501402059.jpg)
Grüße Markus
-
Hallo zusammen,
Martin, auf Deinen Hinweis hin habe ich mal heute ein paar Tests gemacht, in wie weit die Peakmarkierung die Ermittlung des Peakschwerpunktes beeinflusst, und musste leider feststellen, dass das doch deutlichen Einfluss hat. Daher habe ich alle Spektren noch mal neu ausgewertet, so dass die Peaklagen jetzt passen sollten. Da habe ich wohl etwas geschlampert... :P
Hier noch mal alle Spektren, jetzt aber korrekt:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1501442867.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1501442867.jpg)
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1501441616.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1501441616.jpg)
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1501441521.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1501441521.jpg)
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1501441441.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1501441441.jpg)
Die anderen Spektren habe ich zum Löschen frei gegeben, da das sonst sehr verwirrend wird...
Grüße Markus
P.S.: Der erste Peak bei dem Fluoritspektrum liegt bei 4346,49 Angström. Da ist die Peakbenennung etwas abgeschnitten.
-
...das erste Fluoreszenztestspektrum kann ich nicht mehr aus dem Thread löschen, so dass es zum Löschen frei gegeben werden kann. Kann das bitte einer der Admins gerade ziehen? Danke...
Gruß Markus
P.S.: Wenn gewünscht, können die Spektren und Bilder den entsprechenden Mineralienbeschreibungen zugeordnet werden...
-
löschen: meinst du den Sklodowskit aus AW#63?
-
Hallo Oliver,
nein, ich meine das Uranocircitspektrum aus AW#37...
Gruß Markus
-
weg isses - kannst jetzt zum Löschen markieren.
-
Hallo Oliver,
danke! Aber kannst Du das bitte auch noch hier löschen:
https://www.mineralienatlas.de/forum/index.php?topic=45022.msg313632
Grüße Markus
-
Hallo Markus,
jetzt komme ich noch zum Antworten bevor ich ins Bett gehe.
Zunächst zum Fluorit - hallo Georg -:
Nachdem ich nochmal in der Literatur gelesen habe, würde ich Sm2+ als Aktivator ausschließen und F2 (M)-centers als Leuchtzentren benennen. Das passt insgesammt besser zusammen.
Saléeit
Neben Geipel und Barmarin (fluomin.org) geben Tarashchan (via Cirso-database) und Massuyeau Spektraldaten für Saléeit. Die liegen durchaus etwas auseinander (2 nm bis 5 nm), sind aber sonst stimmig. Deine Daten sortieren sich gut darin ein. Eine gewissen Ungenauigkeit wird es immer geben, wenn nicht an synthetischen sondern natürlichen Kristallen gemessen wird. Da gehen zu sehr genaue Zusammensetzung, Gitterverzerrungen etc. ein und 2nm sind nichts...
Uranocircit
Ohne genau die Ändernungen wegen der Peakfinder angeschaut zu haben, hatte das Spektrum eh schon gut gepasst.
Peakaufspaltung:
Bei genauer Betrachtung siehst Du in allen Spektren Aufspaltungen der Banden, zum Teil recht deutlcih (Uranocircit), zum Teil nur als Fuß oder Schulter. Wie gut das sichtbar ist, hängt auch von der Auflösung des Spektrometers ab. Dass die Banden aufspalten ist typisch und muss so sein (ohne ins Detail zu gehen).
Intrinsische Lumineszenz
In dem hier betrachteten Fall ist das Spektrum spezifisch für das Uranyl-Ion in seiner Kristall-Umgebung. Diese Umgebung muss allerdings nicht der ganze Kristall sein. Man könnte sich insbesondere vorstellen, dass ein schwach leuchtender Kristall mit einer Schicht belegt ist, die intensiv leuchtet. Das Spektrum wäre dann von der Schicht dominiert. In Fall des Sklodowskits (Clara) dachte ich zunächst an Saléeit als beteiligtes Mineral - aber das Spektrum passt nicht.
Wenn man davon ausgehen kann, dass tatsächlich die Lumineszez des Kristalls gemessen wurde, ist das Spektrum wegen der intrinsichen Lumineszenz des Uranyls aber spezifisch für das Mineral.
Sklodowskit
Die Spektren Sklodowskit (Clara) und Sklodowskit (Musonoi/Kongo) unterscheiden sich signifikant (deutlcih mehr als 2nm und Form, Abstände und Intensitätsverhältnisse der Banden sind anders). Das sieht man deutlich, wenn man die Spektren übereinander legt.
Meiner Schlußfolgerung ist: die beiden Spektren stammen von unterschiedlichen Mineralien! Eines (oder beide? :-( ) ist wohl kein Sklodowskit.
Viele Grüße,
Martin
---
Tarashchan A.N. Luminescence of Minerals. - Kiev: Naukova Dumka. - 1978. - 296p.
Massuyeau, F., Perry, D. L., Kalashnyk, N., & Faulques, E. (2017). Spectroscopic markers for uranium (VI) phosphates. Part II: the use of time-resolved photoluminescence. RSC Advances, 7(2), 919-926.
-
Peakaufspaltung:
Bei genauer Betrachtung siehst Du in allen Spektren Aufspaltungen der Banden, zum Teil recht deutlcih (Uranocircit), zum Teil nur als Fuß oder Schulter. Wie gut das sichtbar ist, hängt auch von der Auflösung des Spektrometers ab. Dass die Banden aufspalten ist typisch und muss so sein (ohne ins Detail zu gehen).
Hallo Martin,
lass uns nicht dumm sterben! Aufspaltung nach lokaler Symmetrie oder was steckt dahinter?
LG
-
Hallo Martin,
Peakaufspaltung:
Bei genauer Betrachtung siehst Du in allen Spektren Aufspaltungen der Banden, zum Teil recht deutlcih (Uranocircit), zum Teil nur als Fuß oder Schulter. Wie gut das sichtbar ist, hängt auch von der Auflösung des Spektrometers ab. Dass die Banden aufspalten ist typisch und muss so sein (ohne ins Detail zu gehen).
Hallo Martin,
lass uns nicht dumm sterben! Aufspaltung nach lokaler Symmetrie oder was steckt dahinter?
LG
Das meine ich aber auch! So leicht kommst Du aus der Nummer nicht raus... ;)
Von den Energien her könnte es sich auch um Feinstrukturaufspaltung handeln. Ich weiß nur nicht, ob das in der Fluoreszenz so deutlich sichtbar wäre...
Ich bin also sehr gespannt auf die Lösung... 8)
Das Spektrometer ist von der Auflösung her sicher nicht das Schlechteste, aber als hochauflösend würde ich es nicht bezeichnen (siehe das Sonnenspektrum in einem der vorigen Posts). Das ist halt immer ein trade off zwischen Auflösung und S/N, besonders wenn man so eine unempfindliche Kamera verwendet wie ich...
Grüße Markus
-
...so, ich noch mal.
Meiner Schlußfolgerung ist: die beiden Spektren stammen von unterschiedlichen Mineralien! Eines (oder beide? :-( ) ist wohl kein Sklodowskit.
Hmm, das wäre eine heiße Nummer. Immerhin gibt es für mindestens eines der Minerale eine stützende EDX-Analyse (beim Anderen habe ich nur eine mündliche Aussage). Ich werde aber bei der nächsten Analyse von beiden Mineralen noch mal etwas mit geben. Dann werden wir sehen...
Grüße Markus
-
Hallo zusammen.
Peakaufspaltung:
Die Bande (das breite spektrale Gebilde von rund 480 nm bis 600 nm) ist der elektronische Übergang aus dem angeregten Zusrtand. Die Peaks gehören dann (ausgehend von der Zero-Phonon Line) zu den vibronischen Zuständen. Symmetrische und antisymmetrische haben leicht unterschiedliche Energieabstände (z.B. 785 cm-1 und 880 cm-1 in synth. BaUO2Si2O6 bei He-Temperatur, Plaisier 1995). Wen die U-Sites nicht äquivalnt sind, dann spalten die Banden weiter auf (Größenordnung 10cm-1) - und das dürfte eben bei den komplexeren natürliche Stoffen leicht passieren.
Sklodowskit
Da habe ich nocheinmal die Literatur gewälzt.
Für Sklodowskit habe ich folgende Angaben gefunden (in nm):
Barmarin (fluomin.org): 503, 523,545,566
Gorobets (vis Cisro-luminescence database): 520, 535, 550
Wang 497, 517, 539,562
Sklodowskit (Clara) 504, (511), 524, 546, 570, 596
Sklodowskit (Musonoi/Kongo): 501,514,535,556,(607)
Die einzige mir zugängliche Referenz, bei der die Probe sicher Sklodowskit ist (Übereinstimmung via XRD-Daten genannt) ist Wang et al.
Dieses Spektrum nehme ich deshalb als Slodowskit-Spektrum an. Dazu passt (wenn auch nur im Rahemn von einigen nm Abweichung) nur das Spektrium Sklodowskit (Musonoi/Kongo).
Beim EDX Sklodowskit (Clara) kamen als signifikante Elemente Mg, Si, U, O vor, - H wohl auch aber nicht messbar. Auf die Mengen gebe ich erstmal nix.
Von Magnioursilit (bzw. Ursilit) - das Mineral enthält ebenfalls Mg, Si, O, U, H - gibt es Spektraldaten (Gorobets):
Ursilit (via Cisro-luminescence database) 502,523,546.
Die wichtigen Peaks von Ursilit würden sowohl zu Barmarin als auch zu Sklodowskit (Clara) passen. Inwieweit allerdings die Gorobets-Daten von Ursilit zuverlässig sind, weiss ich nicht.
Ob mineralogisch eine Verbindung zwischen Ursilit/Magnioursilit/Uranosilit und Sklodowskit besteht, weiss ich nicht. Da müssten sich jetzt die Spezialisten damit befassen-.
Liebe Grüße, Martin
----
Plaisier, J. R., Ijdo, D. J. W., de Mello Donega, C., & Blasse, G. (1995). Structure and luminescence of barium uranium disilicate (BaUO2Si2O6). Chemistry of materials, 7(4), 738-743.
Wang, Z. et al, "Fluorescence spectroscopy of U(VI)-silicates and U(VI)-contaminated Hanford sediment", Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 69, No. 6, pp. 1391–1403, 2005 (doi:10.1016/j.gca.2004.08.028) - den sollte man finden im Kontext von digitalcommons.unl.edu
-
Hallo Martin,
vielen Dank für die Erklärung. So grob kann ich mir jetzt vorstellen, was da passiert. Wenn ich das richtig verstanden habe, dann ist die Übergangswahrscheinlichkeit für asymmetrische Energieabstände geringer, daher sind deren Peaks kleiner und oft als Schulter oder Tailing zu sehen (aufgrund der Peakverbreiterung in Festkörpern)?
Ich muss außerdem mal ein Dankeschön loswerden. Du bemühst Dich immer redlich, in der Literatur nützliche Informationen zu finden und diese uns hier zugänglich zu machen! Daumen hoch!
Beim EDX Sklodowskit (Clara) kamen als signifikante Elemente Mg, Si, U, O vor, - H wohl auch aber nicht messbar. Auf die Mengen gebe ich erstmal nix.
Von Magnioursilit (bzw. Ursilit) - das Mineral enthält ebenfalls Mg, Si, O, U, H - gibt es Spektraldaten (Gorobets):
Ursilit (via Cisro-luminescence database) 502,523,546.
Das ist sehr interessant! Theoretisch hätte ich wahrscheinlich genug Sklodowskit(Clara)-Material für eine PXRD oder auf jeden Fall SXRD. Damit sollte sich das klären lassen. Jetzt muss ich nur noch einen finden, der mir das macht...
Von dem Sklodowskit (Kongo) ist auf jeden Fall genug da um PXRD zu machen.
Ich bekomme am Wochenende noch weitere Uranophane und Sklodowskite. Da werde ich auf jeden Fall auch Spektren von aufnehmen und vergleichen.
Was die mineralogische Verwandtschaft von Sklodowskit und Mg-Ursilit betrifft, kann ich nichts sinnvolles zu beitragen, außer dass sie sich in ihrem Kristallsystem unterscheiden (monoklin zu orthorhombisch). Vielleicht kann ein Profi anhand des Bildes das Kristallsystem zuordnen?
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1475180907.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1475180907.jpg)
Grüße Markus
-
Hallo Markus,
mir ist gerade noch was eingefallen. Testhalber habe ich diese Diskussion im Mineralienporträt Sklodowskit unter der Lumineszenz verlinkt. Würde das so passen?
Wichtig sind mir zwei Punkte:
(1) Wenn wir uns zu mehreren so intensiv mit dem Thema auseinandersetzen, sollte das auch auf der entsprechenden Seite im Lexikon vermerkt sein;
(2) Du hast gut beschreiben, wie Deine Spektren entstanden sind. Auch das sollte für jeden nachvollziehbar sein, der auf ein solches Spektrum stößt.
Das gilt m.E. genauso für alle zukünftigen Beiträge von Spektren (nicht nur von Deinen). Könntest Du Dir vorstellen, Dein Vorgehen bei einer Spektralmessung nochmals aufzuschreiben, sodass man das als "Methode: Spektroskopie mit Eigenbauspektrometer und Kamera;" zum Beispiel im Lexikon zur Verfügung stellen und referenzieren kann? Ähnlich könnten alternative Herangehensweisen eingebunden werden...
Wie gesagt, ich fände es super, wenn das Thema nicht hier in dem topic irgendwann untergeht.
Beste Grüße und gute Nacht,
Martin
-
Hallo Martin,
Testhalber habe ich diese Diskussion im Mineralienporträt Sklodowskit unter der Lumineszenz verlinkt. Würde das so passen?
Ja, ich denke schon. Das sollte man dann aber auch bei anderen lumineszierenden Mineralien machen (mindestens noch bei Uranophan, wenn der Thread schon so heißt...)
Deine aufgeführten Punkte kann ich voll unterstützen.
Könntest Du Dir vorstellen, Dein Vorgehen bei einer Spektralmessung nochmals aufzuschreiben, sodass man das als "Methode: Spektroskopie mit Eigenbauspektrometer und Kamera;" zum Beispiel im Lexikon zur Verfügung stellen und referenzieren kann?
Hmm, wie sollte sowas aussehen? Pauschal habe ich das Vorgehen ja hier beschrieben. Das ist ja nichts besonderes und wird eigentlich bei jedem Spektrum gemacht (sollte...). Wenn es detaillierter wird, dann wird es recht schnell sehr spezifisch, was Software und Equipment betrifft. Ich habe die nächsten Wochen Urlaub. Wenn ich Zeit und Lust habe, dann schreibe ich mal etwas zusammen, aber ohne Gewähr, dass es hinterher auch brauchbar ist... ;)
Grüße Markus
P.S.: Ich warte immer noch auf meine 405nm Laser. Die werden glaube ich gerade erst noch für mich neu erfunden... :P
-
Hallo Markus
Ja - Du hast es schon beschrieben. Ich würde Deine Beschreibung (evtl gestrafft, mit Zeichnungen noch erklärt und evtl konkret mit den Bezeichnungen und Bezugsquellen der verwendeten Teile und Software versehen) als Lexikonartikel (? oder anderswo) eingebunden sehen, dann könntest Du unter Deine Spektren schreiben "Spektrum gemessen nach der unter <link> beschriebenen Methode" und damit wäre das Vorgehen klar. Im wesentlich hast Du das ja schon getan - es geht mehr darum, das in Form zu bringen... da helf ich auch gern (..wenn ich wieder da bin).
Gruß, Martin
-
Hallo zusammen
jetzt hab' ich noch Daten gefunden.
Sklodowskit und Mg-Usrsilit (Gorobets, 1977):
Der Autor beschreibt die Lumineszenz einer Reihe Mineralien. Unter anderem geht er kurz auf die Silikate Sklodowskit und Mg-Ursilit ein. Die vergleichenden Spektren (Fig. 3 der Veröffentlichung) sind hierbei besonders interessant: während für Sklodowskit (1 untersuchtes Stück) ähnlich zu Soddyit das Zentrum der kaum strukturierten Bande bei 18010 cm-1 (556 nm) liegt, ist für das deutlich stärker strukturierte Spektrum von Mg-haltigem Ursilit (2 Proben) der zugehörige Peak bei rund 18810 cm-1 (532 nm) - die Zahlenwert sind aus Tabelle 1 entnommen -. Gorobets und Kollegen beschreiben leider nicht, ob und wie die beiden Mineralien konkret identifiziert wurden.
Andererseits habe ich keine hilfreiche Beschreibung zu Mg-Ursilit gefunden, die nützlich wäre zu erklären, ob eine stark leuchtende, das gemessene Spektrum verursachende Mg-Ursilit-Phase in Sklodowskit auftreten könnte oder ob gar der Sklodowskit (Clara) tatsächlich ein Mg-Ursilit (Clara) wäre. Da hilft wirklich nur Strukturaufklärung und Spezialistenrat...
Gorobets, B. S., Engoyan, S. S., & Sidorenko, G. A. (1977). Investigation of uranium and uranium-containing minerals by their luminescence spectra. Atomic Energy, 42(3), 196-202. https://www.cia.gov/library/readingroom/docs/CIA-RDP10-02196R000700090003-6.pdf (https://www.cia.gov/library/readingroom/docs/CIA-RDP10-02196R000700090003-6.pdf)
---
LITERATUR
Noch ein bisschen weitere (im Internet findbare) Literatur:
- Frondel, C. (1958). Systematic mineralogy of uranium and thorium (Vol. 1064). US Government Printing Office.
https://pubs.usgs.gov/bul/1064/report.pdf
Auf 413 Seiten trägt Frondel Daten zu Uranmineralien zusammen (u.a. auch eine Liste zur Lumineszenz).
- Finch, R., & Murakami, T. (1999). Systematics and paragenesis of uranium minerals. Reviews in Mineralogy, 38, 91-180.
Ebenfalls ein instruktives Werk zu Uranmineralien und deren Paragenese.
- Rowan, Alysson. "Here be Dragons. The Care and Feeding of Radioactive Mineral Species" (2008).
Eine Art Anleitung zum sicheren Umgang mit radioaktiven Mineralien in der Sammlung.
- Regularium für Museen in UK.
https://www.sepa.org.uk/media/101389/radioactivity_in_museums.pdf
- Lambert, M. P. (1994). Ionising radiation associated with the mineral collection of the National Museum of Wales. In Collection Forum (Vol. 10, No. 2, pp. 65-80).
Was die Wissenschaft zur Problematik von Uran-halitigen Mineralien in Sammlungen beiträgt - ein Fallbeispiel.
Grüße, Martin
-
Hallo Martin,
besten Dank für die weiteren Infos!
Gorobets und Kollegen beschreiben leider nicht, ob und wie die beiden Mineralien konkret identifiziert wurden.
Doch, am Anfang schreiben sie, dass alle Mineralien mittels "x-ray photography" analysiert wurden. Was da auch immer 1976 darunter zu verstehen gewesen war (ich vermute mal (P)XRD, denn die hat man damals auf Film belichtet)...
Andererseits habe ich keine hilfreiche Beschreibung zu Mg-Ursilit gefunden, die nützlich wäre zu erklären, ob eine stark leuchtende, das gemessene Spektrum verursachende Mg-Ursilit-Phase in Sklodowskit auftreten könnte oder ob gar der Sklodowskit (Clara) tatsächlich ein Mg-Ursilit (Clara) wäre.
Ganz ehrlich, ich sehe da meine beiden Sklodowskitspektren weder beim Einen, noch beim Anderen. Da passen immer nur einzelne Linien (zufällig?). Kann es sein, dass vielleicht eine Mischkristallbildung vorliegt?
Ursilit ist meines Wissens von der Clara nicht gelistet. Uwe Kolitsch hat wohl schon einige Sklodowskite von der Clara analysiert (nicht nur EDX sondern auch SXRD soweit ich weiß). Ich habe ihn mal angeschrieben, ob er mir analysierte Proben zur Spektrenaquisition zur Verfügung stellt, aber noch keine Antwort bekommen (Urlaubszeit...). Vielleicht kann er selbst ja auch etwas dazu sagen, wenn er hier mit liest? Von daher würde ich schon vermuten, dass es sich bei meinem Stück auch um Sklodowskit handelt. Sobald ich jemanden finde, der mir eine P/SXRD macht, wissen wir mehr...
Möglicher weise kann man auch mit einem vernünftigen Raman-Spektrum weiter kommen?
Noch kurz eine Anmerkung zu den letzten drei Literaturverweisen:
Da muss man etwas vorsichtig sein. Zum Einen sind die zugrunde liegenden gesetzlichen Regelwerke möglicherweise überholt (Grenzwerte, etc.), zum Anderen gelten in Deutschland andere Vorschriften als im Ausland. Das lässt sich, auch von den abgeleiteten Maßnahmen und Erkenntnissen her, nicht unbedingt 1:1 auf Deutschland übertragen...
Grüße Markus
-
Hallo,
http://www.mueller-mineralien.de/ hier habe ich gerade eine Probe zur Analyse in Auftrag gegeben.
Beste Grüße,
Sebastian
-
Hallo Sebastian,
danke für den Tipp.
Jetzt habe ich auch mal ein Uranophan-Spektrum aufgenommen.
Fluoreszenzspektrum von Uranophan aus Shinkolobwe/Kongo. Angeregt mit UV@365nm:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1501792188.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1501792188.jpg)
Ich habe auch noch einen Uranophan aus Menzenschwand spektroskopiert, aber das Ergebnis ist sehr seltsam. Das muss ich erst noch mal überprüfen...
Grüße Markus
-
Hallo zusammen,
ich habe jetzt noch mal meine Uranophan- und Sklodowskit-Spektren mit den Daten von Wang et al verglichen:
Wang, Z. et al, "Fluorescence spectroscopy of U(VI)-silicates and U(VI)-contaminated Hanford sediment", Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 69, No. 6, pp. 1391–1403, 2005 (doi:10.1016/j.gca.2004.08.028)
Diese sind PXRD validiert. Dabei komme ich mit einer Toleranz von +/- 5nm (was hinreichend genau ist, zumal ein Temperaturunterschied bei der Messung von 216K vorliegt) zu folgendem Ergebnis:
- Sklodowskit (Clara) ist passend zu Uranophan
- Sklodowskit (Musonoi) ist passend zu Sklodowskit
- Uranophan (Shinkolobwe) ist passend zu Sklodowskit
Mir scheint, da ist doch der eine oder andere Validierungsbedarf in meiner Sammlung. Das muss ich unbedingt mittels P/SXRD angehen.
So langsam wird ein Schuh draus, und die Fluoreszenzspektrometrie fängt an das zu tun, was ich mir erhofft hatte... ;D
Es bleibt spannend...
Grüße Markus
-
Hallo Markus
... stimme Dir im Großen und Ganzen zu.
Als Ergänzung: die Sklodowskit-Spektren der verscheidenen Veröffentlichung sind nicht einheitlich (deshalb ja unsere Festlegung auf die Daten von Wang) und nur bei Tieftemperatur gab es vernünftige Messdaten (da waren sie sich einig). Deine Daten sind RT....
Von den Spektren her kannst Du zunächst ja nur sagen, welche Phasenzuordnung leuchtet. Ob der ganze Kristall dann eine einheitliche Phase ist, muss darüber hinaus abgeklärt werden. Insofern ist Deine Aussage Mir scheint, da ist doch der eine oder andere Validierungsbedarf in meiner Sammlung. Das muss ich unbedingt mittels P/SXRD angehen.
durchaus im positiven Sinne richtig!
Im übrigen eine durchaus übliche Erfahrung in dem Metier (auch, dass sich die Referenzen der Literatur widersprechen und einzelne Autoren ihre Ergebnisse revidieren siehe Sklodowskit-Daten Gorobets 1977 vs. Gorobets 2005). Deshalb auch meine eingangs geäußerte Skepsis bzgl der Analyse von Mineralien mittels UV-Vis Lumineszenzspektroskopie.
Nichts destotrotz finde ich dieses Thema gerade sehr spannend und bin neugierig, welche Aussagen aus den XRD-Messungen hinzukommen!
Liebe Grüße,
Martin
-
Hallo Martin,
Ob der ganze Kristall dann eine einheitliche Phase ist, muss darüber hinaus abgeklärt werden.
Ja, das stimmt, aber das trifft auch auf andere gängige Analyseverfahren zu (z.B. EDX). Daher ja auch mein Ansinnen auf eine Strukturanalyse... ;)
Deshalb auch meine eingangs geäußerte Skepsis bzgl der Analyse von Mineralien mittels UV-Vis Lumineszenzspektroskopie.
Wie gesagt, will ich ja auch keine Mineralienanalyse machen, sondern suche lediglich eine einfache und schnelle Unterscheidungsmöglichkeit von Uphan und Sklodowskit (Fundortspezifisch), notfalls mittels einer Referenzspektrendatenbank. Ich denke (hoffe), das kann man hinbekommen... :-\
Jetzt habe ich die Uranophan-Spektren von Menzenschwand fertig gemacht. Das sah doch sehr unerwartet aus, daher habe ich die Messung noch einmal wiederholt, um Messfehler auszuschließen. Das sieht also tatsächlich so aus:
Uranophan von Menzenschwand/Schwarzwald, angeregt mit UV@365nm:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1502014954.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1502014954.jpg)
Den Vogel hat dann der nächste Uranophan aus Großschloppen/Bayern abgeschossen. Der sieht genau so aus, wie der aus Menzenschwand!
Uranophan aus Großschloppen/Bayern, angeregt mit UV@365nm:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1502015053.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1502015053.jpg)
Und wenn ich mir das so anschaue, dann glaube ich zunehmend, dass Wang et al die Messdaten für Sklodowskit und Uranophan vertauscht hat! Das würde dann auch die EDX-Messung bestätigen. Ich glaube ja durchaus, dass mal ein oder zwei meiner Minerale falsch beschriftet oder zugeordnet sind, aber so langsam lässt sich das nicht mehr durch Zufälle erklären... ???
Ich habe am gestern auch einige Uphane und Sklodowskite von Ferdl bekommen, die Messreihe geht also weiter...
Grüße Markus
-
Hallo Markus,
Hmmm, das passt alles noch nicht so zusammen.
Die Uranophan-Referenz, die ich als sinnvoll erachte, ist das Lumineszenzspektrum eines synthetischen Uranophans bei Lehman 2008. Diese Daten passen nicht zu Wang 2005, könnten evtl. aber zu Sklodowskit bei Wang passen, wenn man so etwas wie 5nm Verscheibung zulässt..
Lehman 2008 (Uranophan) in nm: 484.5, 493.8, 512.3, 533.2,555.6,580.1
Wang 2005 (Sklodowskit) in nm: 496.6, 516.7, 538.7, 561.5
Wang 2005 (Uranophan) in nm:503.1, 525.5, 547.0, 570.5
Gorobets 1977 (Sklodowskit) : 532, 556, 579, (602) kaum strukturiert
Gorobets 2001 (via CISRO - luminescence database ): 520, 535, 550.
-Dein Uranophanspektrum aus #82 passt zu Uranophan (Lehmann), aber nicht zu Uranophan (Wang)
-Der Sklodowskit (Clara) passt nicht zu Uranophan (Lehmann) und hat im EDX kein Ca gezeigt, passt aber vielleicht zu Wang als Uranophan. Er passt aber auch nicht zu Sklodowskit (Wang) und auch nicht zu Sklodowskit Gorobets (1977 und 2001)
-Wenn Einigkeit in der Literatur besteht, dann bezügl dem, dass Sklodowskit wohl bei RT kein sinnvoll messbares Spektrum (Signal/Rauschen) ergibt.
Edit: Cunnane 1993 (siehe meine Antwort weiter unten) gibt ein RT-Spektrum zu Sklodowskit...
Ich bin auf die XRD-Ergebnisse gespannt!
Viele Grüße,Martin
-
Hallo Martin,
ich finde schon, dass im Moment einiges darauf hinweist, dass die Daten von Uphan und Sklodowskit bei Wang (2005) vertauscht wurden (das passiert öfters als man denkt...). Dann würde nämlich (bei 5nm Toleranz) auch die Daten von Wang (2005) wieder zu Lehmann (2008) passen, und auch die Sklodowskit-Daten von Gorobets (1977) wären mit etwas Wohlwollen stimmig. Nur die Daten von Gorobets (2001) passen dann nicht auf Sklodowskit.
Von meinen Spektren würde dann der Sklodowskit (Clara) wieder ein Sklodowskit sein, was auch die EDX stützen würde, und alle gemessenen Uphane wären dann auch wieder Uphane, welche sonst dem Sklodowskit zugerechnet werden müssten, sollte Wang (2005) stimmen...
Die XRD-Ergebnisse werden wohl etwas dauern. Aber bis dahin werde ich auf jeden Fall noch einige Uphane und Sklodowskite vermessen. Dann werde ich ja sehen, ob die Spektren meine These stützen...
Was die grundsätzliche Fluoreszenz von Sklodowskit betrifft, so hatte ich bisher erst eine Stufe, welche keine Fluoreszenz gezeigt hat. Leider geht aus den ganzen Papern nicht hervor, woher die untersuchten Stücke stammen, so dass man da mal Vergleiche machen könnte. Wie gesagt, alle meine Stücke sind nicht strukturanalysiert, aber so langsam wären es doch der Irrungen etwas zu viel. Man muss auch mal die Stufen mit ihrer Kristallausbildung betrachten. Da habe ich bei der Stufe aus dem Kongo (#63) eigentlich keinen Zweifel, dass es sich um Sklodowskit handelt...
Grüße Markus
-
Hallo zusammen,
the show must go on... ;D
Uranophan aus Menzenschwand/Schwarzwald. EDX analysiert:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1502136766.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1502136766.jpg)
Das ist der Uranophan aus dem Eingangspost!
Uranophan aus Großschloppen/Bayern:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1502136680.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1502136680.jpg)
Sklodowskit aus Shinkolobwe/Kongo:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1502136579.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1502136579.jpg)
Bei diesem Spektrum kann ich nicht ganz ausschließen, dass ein paar fluoreszierende Staubfussel mit reingespuckt haben. Ich werde versuchen, das noch mal zu validieren. Weiterhin ist das nach dem Fluoreszenzspektrum kein Sklodowskit, sondern Uphan. Von der Kristallform her kann das auch gut Uphan sein. Da ist mal wieder eine validierende Analyse fällig...
Grüße Markus
-
Hallo ebenso-
ich hätte da noch eine Sklodowskit-Referenz ;-) gemessen mit 364 nm Ar-Ionen Laser bei RT, Cunnane 1993 (also vor Wang 2005)
nach Digitalisierung der Daten von Fig 5.13 kommt man zu:
Cunnane 1993 (Skoldowskit) in nm: 505, 525,548,571 ........ und das sieht doch sehr nach Wang 2005 (Uranophan) aus.
Wang 2005 (Uranophan) in nm:503.1, 525.5, 547.0, 570.5
Wang 2005 (Sklodowskit) in nm: 496.6, 516.7, 538.7, 561.5
Lehmann 2008 (Uranophan) in nm: 484.5, 493.8, 512.3, 533.2,555.6,580.1
Gorobets 1977 (Sklodowskit) : 532, 556, 579, (602) kaum strukturiert
Gorobets 2001 (via CISRO - luminescence database ): 520, 535, 550.
Grüße, Martin
---
Cunnane, J. C., Gill, V. R., Lee, S. Y., Morris, D. E., Nickelson, M. D., Perry, D. L., & Tidwell, V. C. (1993). Uranium soils integrated demonstration: Soil characterization project report (No. FEMP/SUB--058). Fernald Environmental Restoration Management Corp., Cincinnati, OH (United States); Fluor Daniel Environmental Restoration Management Corp., Fernald, OH (United States).
http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/26/033/26033657.pdf
-
Hallo Martin,
na Gott sei Dank! Dann bin ich doch noch nicht ganz verblödet... ;D
Das macht es auch ein wenig einfacher, was die Validierungsanalysen betrifft. Denn dann sollten auch EDX-Analysen reichen. Mg und Ca lassen sich über dieses Verfahren zumindest punktuell unterscheiden...
Ich werde die Tage gleich mal einen Probenträger fertig machen.
Grüße Markus
-
Hallo Martin, hallo Georg,
ich habe mir das Fluoritspektrum von Georgs Fluorit noch mal angesehen.
Zunächst zum Fluorit - hallo Georg -:
Nachdem ich nochmal in der Literatur gelesen habe, würde ich Sm2+ als Aktivator ausschließen und F2 (M)-centers als Leuchtzentren benennen. Das passt insgesammt besser zusammen.
Dabei finde ich auch, dass die F2 (M)-centers sehr gut passen. Allerdings stammen zumindest die kleinen Peaks bei 435nm, 595nm und 648nm wohl von Tb3+ (Panczer et al 2005). Den Peak bei 469nm habe ich noch nicht sinnvoll verräumt bekommen.
Wenn das damit geklärt sein sollte, dann werde ich die Stufe wieder an Georg zurück schicken?
Weiterhin habe ich gestern endlich mal den 405nm Laser bekommen, musste aber mit erschrecken feststellen, dass dieser auch deutlich über 420nm noch emittiert. Das hatte ich bei einem Laser so eher nicht erwartet. Mag sein, dass es daran liegt, dass es ein Produkt aus Fernost ist, aber so viele Hersteller von den verbauten Laserdioden wird es wohl nicht geben. Das macht eine Anwendung für mich recht schwierig, da ich meine Messungen von 430nm weg mache. Jetzt habe ich zwei Möglichkeiten: Entweder ich rege weiterhin mit 365nm an, oder ich filtere den Laser recht aufwendig auf 405nm. Ob ich zu letzterem Lust habe, weiß ich noch nicht so recht (entsprechende Filter bekommt man nicht für´n Appel und ´n Ei). Ich habe noch mal zwei andere 405nm Lasermodule bestellt, um das zu vergleichen, aber so richtig zuversichtlich bin ich nicht...
Grüße Markus
-
Möglicher weise kann man auch mit einem vernünftigen Raman-Spektrum weiter kommen?
Für beide Minerale gibt es Referenzen, ein Artikel von Ray Frost macht auch den direkten Vergleich der Spektren (Journal-of-Raman-Spectroscopy, Ausg. 37, 2006, S. 538-551).
Günter
-
Hallo Günter,
sorry für die späte Antwort, war im Urlaub...
Auf Deinen angegebenen Artikel habe ich leider keinen Zugriff. Hast Du den als PDF parat? Das würde mich wirklich interessieren...
Was die Unterscheidung von Sklodowskit und Uphan mittels Raman betrifft, so habe ich mal die entsprechenden Spektren auf RUFF (532nm) verglichen, und halte es für ziemlich ambitioniert, da eine Unterscheidung anhand selbiger durchzuführen. Hast Du Dir das mal angesehen?
Leider gibt es da nicht mehrere Vergleichsspektren von Proben unterschiedlicher Fundorte. Es würde mich interessieren, in wieweit sich die Spektren allein aufgrund natürlicher Verunreinigungen und Gitterdefekten (anderes Schwingungsverhalten der Moleküle?) variieren...
Grüße Markus
-
Hallo zusammen,
ich möchte heute mal eine kleine Zusammenfassung meiner aus diesem Projekt erwachsenen, bescheidenen Erkenntisse beisteuern. Als erstes habe ich mich noch mal um die Referenzen gekümmert. Nach eigener Validierung und Kontrolle durch andere wissenschaftliche Abhandlungen halte ich es für erwiesen, dass die angeführten Peaklagen für Uranophan und Sklodowskit bei Wang et al (2005) vertauscht worden sind. Das im Hinterkopf, passen die Peaklagen von Wang et al (2005) und Cunnane (1993) im Rahmen der Messgenauigkeit hervoragend zusammen, und können auch durch eigene Messungen bestätigt werden. Bei den Uranophan-Daten weichen die Daten von Wang et al (2005) zu den Daten von Lehmann (2008) mit zunehmender Wellenlänge immer stärker von selbigen ab (ca. 3nm-6nm), was z.B. eine ungenügende Kompensation der nichtlinearen Dispersion des Spektrometers durch eine unzureichende Wellenlängenkalibrierung des Spektrums als Ursache haben kann.
Sklodowskit (nm):
505,0 / 525,0 / 548,0 / 571,0 *
503,1 / 525,5 / 547,0 / 570,5 **
Uranophan (nm):
484,5 / 493,8 / 512,3 / 533,2 / 555,6 / 580,1 ***
/ 496,6 / 516,7 / 538,7 / 561,5 / ****
* Cunnane (1993)
** Wang et al (2005)
*** Lehmann (2008)
**** Wang et al (2005)
Die oben aufgeführten Werte als Referenz betrachtend, habe ich einige Uranophane/Sklodowskite spektrometriert. Die meisten (aber nicht alle) Spektren habe ich hier im Verlauf ja schon gepostet (Achtung: Der Text in den Spektren gibt die Informationen von dem Sammlungszettel der jeweiligen Stufe wieder, nicht meine daraus gewonnene Erkenntnis. Sonst wäre das Spektrum für mich im Nachhinein nicht mehr zu zuordnen). Nun habe ich alle Stufen auch noch mal mittels EDX analysieren lassen. Die Ergebnisse der Sammlungszettel, Fluoreszenzanalysen und EDX-Analysen soll folgende Tabelle zeigen (dabei wurden 5nm Toleranz akzeptiert):
Sammlungszettel / Fluoreszenzanalyse / EDX-Analyse
Uranophan (Großschloppen) / Uranophan / Uranophan
Sklodowskit (Shinkolobwe) / Uranophan / Uranophan
Sklodowskit (Grube Clara) / Sklodowskit / Sklodowskit *
Sklodowskit (Musonoi) / Uranophan / Uranophan
Uranophan (Shinkolobwe) / Uranophan / Uranophan
Uranophan (Großschloppen) / Uranophan / Uranophan
Uranophan (Menzenschwand) / Uranophan / Uranophan
Uranophan (Menzenschwand) / Uranophan / Uranophan
Uranophan (Menzenschwand) / Uranophan / Uranophan
Uranophan (Menzenschwand) / Uranophan / Uranophan
Uranophan (Grube Clara) / Uranophan / Uranophan
Uranophan (Grube Clara) / Uranophan / Uranophan
* Der Sklodowskit ist durch zwei unabhängige EDX-Analysen in verschiedenen Labors bestätigt worden.
Wie man sehen kann, habe ich bei meinen Fluoreszenzspektren eine 100%ige Übereinstimmung mit den EDX-Spektren. Daraus haben sich einige Überaschungen ergeben, z.B. dass der einzige tatsächliche Sklodowskit mein Fund aus der Grube Clara war. Selbst bei der Stufe aus Musonoi, wo ich entgegen der Daten des Fluoreszenzspektrums der Überzeugung war, dass es sich um Sklodowskit handeln müsse, wurde ich eines Besseren belehrt. Spektren lügen nicht... >:D
Nach momentanem Stand kann ich also feststellen, dass mein Ziel, eine schnelle und einfache Unterscheidungsmöglichkeit für Uranophan und Sklodowskit zu haben, funktioniert (und zwar besser, als ich dachte). Allerdings muss das Verfahren noch mit ein paar Sklodowskiten weiter validiert werden. Da bin ich aber dran...
Weiterhin habe ich an dem Spektrometer weiter gebastelt. Leider habe ich festgestellt, dass eine konfokale Anregung durch das Objektiv nicht funktioniert, da sowohl die Beschichtungen als auch Substrate des Strahlteilers und der Mikroskopoptik eine sehr breitbandige Eigenfluoreszenz unter 365nm und 405nm Anregung aufweisen, welche das Messsignal überlagert. Daher werde ich wieder extern anregen.
Bis hier hin bin ich mit den Ergebnissen sehr zufrieden und werde weiter berichten...
Soweit für heute,
Grüße Markus
-
Hallo Markus, das ist sehr spannend ;D und immer gut wenn man Informationen auch mal hinterfragt.
Viele Grüße
Stefan
-
Hallo zusammen,
hallo Markus, hallo Stefan
Klasse, das sieht nach einer runden Sache aus!
Schön wäre es jetzt, diese Untersuchung in eine Lexikon-Seite überzuführen (der Thread zusammengefasst und mit Verweisen und Literatur etc unterlegt, das Ziel der Untersuchung und Markus Ergebnisse und eben als Verweis auch noch den Spektrometeraufbau - mitformulieren kann ich gerne) - dann würde nix verloren gehen.
Das wäre dann auch so etwas wie ein "Public-Science" Projekt, was eben auch eine Veröffentlichung (hier im Atlas) verdient!
Das ganze könnte in eine entsprechende Kategorie ("Public-Science-Projekte" mit Datum, Autorenzuordnung und ggf eindeutig zitierbar?) untergebracht werden - vielleicht gibt es noch mehr Leute hier im Atlas, die Lust auf solche Projekte - und hier auch das entsprechende kritische Diskussionsforum - haben - und ihre Ergebnisse entsprchend unterbringen wollen? Wäre toll!
Andere Themen könnten sein:
- Ramanuntersuchung
- Geschichtliches
- Haldenbidlung als Versuch im Garten nachstellen
(das fällt mir jetzt spontan um 23:16h ein - wahrscheinlich gibts auch ganz tolle andere Themen).
So als Anregung. Der Artikel wäre dannz.B.
"Unterscheidung von Uranophan und Sklodowskit einiger bekannter Fundstellen mittels UV/VIS-Spektroskopie mit einem Eigenbauspektrometer"
(und Markus, wenn Du Lust hast helf ich gerne mit).
Grüße und Gute Nacht
Martin
-
Eine super Idee!
Hier eine neue Seite anlegen
https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Vorlage
mit Seitennamen
Public-Science-Projekte/Name der Seite
Dann sollte das automatisch einsortiert werden. Feinschliff wie Links setzen etc. etc. können wir später machen.
Viele Grüße
Stefan
-
Hallo Martin und Stefan,
Schön wäre es jetzt, diese Untersuchung in eine Lexikon-Seite überzuführen (der Thread zusammengefasst und mit Verweisen und Literatur etc unterlegt, das Ziel der Untersuchung und Markus Ergebnisse und eben als Verweis auch noch den Spektrometeraufbau - mitformulieren kann ich gerne) - dann würde nix verloren gehen.
Ja, das wäre nicht schlecht. Allerdings bin ich nicht so der geborene Lyriker und etwas schreibfaul. Die nächsten Wochen bin ich beruflich ziemlich eingespannt. Es wäre daher nett, wenn Du, Martin, vielleicht mal eine Zusammenfassung aufsetzt, so wie Du Dir das vorstellst (alles Wesentliche steht ja hier im Thread). Diese ergänze ich dann gerne um Details und technischen Daten zu diesem Projekt. Aber mir da jetzt etwas aus den Fingern zu saugen ist mir im Moment etwas viel... :P
Andere Themen könnten sein:
- Ramanuntersuchung
- Geschichtliches
- Haldenbidlung als Versuch im Garten nachstellen
Ein Ramanspektrometer ist mein nächstes Projekt und befindet sich schon in der Startphase. Die ersten Teile sind schon da. Die Umsetzung wird in Summe allerdings etwas länger dauern, als das jetzige Projekt (die liebe Zeit...). Wenn daran Interesse besteht, dann werde ich in einem neuen Thread gerne regelmäßig darüber berichten...
Grüße Markus
-
Hallo Markus
jetzt dann hab ich Urlaub - da sollte ich Zeit finden etwas zu schreiben (vielleicht noch nicht jetzt gleich...)
Grüße, Martin
-
Hallo Markus,
die Ramanspektren unterscheiden sich ausreichend solange es um die Endglieder der Mischreihen geht. Die Hauptbanden von Sklodowskit und Uranophan liegen 20 Wellenzahlen auseinander, das ist vollkommen ausreichend, um die Endglieder voneinander zu unterscheiden. Schwierig wird es, wenn man eher in der Mitte einer solchen Mischreihe liegt, dann reicht die Messgenauigkeit meist nicht aus. Allerdings ist dann auch EDX mit Vorsicht zu genießen.
Die Datren bei Rruff sind zum Teil etwas verrauscht. Könnte bei einer Messung daran liegen, dass das Spektrum von Fluoreszent überlagert ist und daher ein schlechtes SNR bezüglich der Ramanbanden vorliegt. Ich hatte ja im letzten Post auch eine Literaturquelle angegeben, die frei downloadbar ist: http://eprints.qut.edu.au/archive/00003725/01/3725.pdf (http://eprints.qut.edu.au/archive/00003725/01/3725.pdf). Da findest du übrigens auch alle anderen frei erhältlichen Publikationen von Ray Frost. Zum Thema Raman hat der sehr viel geschrieben, auch wenn manches eher kurz gefasst ist. Als zusätzliche Quelle neben Rruff jedenfalls sehr brauchbar.
Günter
-
Hallo zusammen,
hallo Markus, hallo Stefan
Ich hab mal angefangen, was zu schreiben... Public-Science-Projekte/Spektroskopie_von_U(Vi)-Silikaten.
Gruss, Martin
-
Hallo Martin,
wow, das ging aber schnell! Ich werde mich bei Gelegenheit mit beteiligen.
Anbei wollte ich noch ein paar Spektren nachreichen:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1503821109.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1503821109.jpg)
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1503821205.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1503821205.jpg)
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1503821285.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1503821285.jpg)
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1503821336.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1503821336.jpg)
@Günter:
die Ramanspektren unterscheiden sich ausreichend solange es um die Endglieder der Mischreihen geht. Die Hauptbanden von Sklodowskit und Uranophan liegen 20 Wellenzahlen auseinander, das ist vollkommen ausreichend, um die Endglieder voneinander zu unterscheiden.
Da kennst Du Dich sicher besser aus, als ich, aber 20 Wellenzahlen entsprechen 2nm. Das mag ausreichen, wenn das Referenzspektrum zum Abgleich von dem selben Spektrometer und Messaufbau stammt. Da aber nicht jeder eine umfangreiche Bibliothek an eigenen Referenzspektren zu jedem Mineral hat, wird normalerweise auf Referenzspektren in Datenbanken wie RUFF zurück gegriffen. Diese sind mit allen möglichen Spektrometern und mindestens genau so vielen verschiedenen Kalibrationen und SNRs aufgenommen worden. Da gibt es mit Sicherheit größere Unterschiede als 2nm. Daher wäre ich da etwas skeptisch, eine Unterscheidung aufgrund solcher Referenzdaten durchzuführen...
Schwierig wird es, wenn man eher in der Mitte einer solchen Mischreihe liegt, dann reicht die Messgenauigkeit meist nicht aus. Allerdings ist dann auch EDX mit Vorsicht zu genießen.
Ich weiß nicht, ob es Mischreihen bei Uranophan und Sklodowskit gibt, aber dieses Problem hast Du bei Mischreihen grundsätzlich mit jeder Analysemethode. Von daher ist Raman da keine Ausnahme...
Grüße Markus
-
Hallo zusammen,
ich wollte Euch eine kleine Anekdote nicht vorenthalten:
Ich habe eine weitere Stufe Uranophan aus Menzenschwand wie gewöhnlich mit 365nm Anregung spektroskopiert. Allerdings hatte die Stufe eine kleine Besonderheit: Die Uranophan xx waren teilweise durch vereinzelte Uranocircit xx gewachsen. Diese haben natürlich unter der UV-Anregung sehr hell im Vergleich zum Uranophan fluoresziert. Also hat sich der Markus zur Aufnahme des Spektrums natürlich eine Stelle herausgesucht, an der nur Uranophan innerhalb des Messfensters war. Nach der Spektrenauswertung hat sich allerdings meine Befürchtung bestätigt, dass die Fluoreszenz des Uranocircits deutliche Spuren im Spektrum hinterlassen hat. Was war passiert? Die Uranophan xx haben wie kleine Spiegel an den Kristallflächen, und vor allem aufgrund des nadeligen Kristallaufbaus wie kleine Glasfaserlichtleiter gewirkt, so dass die Fluoreszenz der außerhalb des Messfensters gelegenen Uranocircit xx das Spektum dominiert hat. Da Uranocircit aber ähnliche Linien hat wie Sklodowskit, wäre unter Nichtbeachtung der besonderen Ausgangssituation unter Umständen eine Fehlinterpretation des Minerals heraus gekommen. Es müssen also immer alle Informationen rund um die Analysemethode in eine Bestimmung mit einfließen, sonst fällt man ganz schnell mal auf die Nase... ;)
Ich habe mir dann natürlich gedacht, wenn das so nicht geht, dann rege ich halt den Uranophan punktuell mit einem fokussierten 405nm Laser an. Als ersten wollte ich das Vorgehen unter dem Mikroskop testen. Also Stufe unter das Mikroskop, ausgerichtet und Licht ausgeschaltet. Dann mit dem fokussierten Laser drauf gehalten und geguckt. Irgend wie war das komisch. Es hat nicht so wirklich fluoresziert. und auch die Anregung wurde nach kürzester Zeit irgend wie immer dunkler. Dann waren da immer so schlieren, welche durch das Bild zogen, einfach komisch. Also Laser aus und Licht wieder an - dann wäre ich fast vom Hocker gefallen. Habe ich doch ganz entspannt mit dem Laser den Uranophan verkokelt! Damit hatte ich nicht gerechnet. Jetzt ist ja Uranophan als gelbes, transparentes Mineral nicht ganz so anfällig für Absorption, und mein Laser hatte höchstens 50mW Ausgangsleistung, aber das hat offenbar bei 405nm schon gereicht, um die Kristalle zu verkohlen... :P Jetzt hat der Uranophan ein ganz neues Design. Wenn ich das vorher gewusst hätte, dann hätte ich meine Initialen eingebrannt... >:D
Also nichts mit punktueller Fluoreszenzanregung... So kann es manchmal gehen!
Anbei mal ein Bild von dem Fluoreszenzspektrum der Stufe und dem verkokelten Uranophan. Da muss man echt aufpassen (gilt übrigens auch für Raman bei entsprechender Anregungsleistung).
Grüße Markus
P.S.: Bitte solche Laserexperimente nur mit geeigneter und zertifizierter Schutzbrille machen! Nicht dass es am Ende des Experiments heißt: Please try again with remaining eye... ;D
-
Hallo,
ja, das mit dem Löcher in Kristalle brennen geht bei den Raman-Messungen auch wenn man nicht die Laserleistung passend runter dreht. Ich habe sowohl solche schwarzen Flecke als auch richtige Löcher versehentlich produziert, mittlerweile kenne ich aber meine Pappenheimer einigermaßen. Bei diesen nadeligen Kristall-Aggregaten könnte das Problem auch daher kommen, dass durch die Grenzflächen zwischen den Nadeln die Wärmeleitung schlechter ist als bei einem einzelnen größeren Kristall und daher die Probe punktuell überhitzt wird. Bei etlichen Sulfosalzen ist aber einfach der Schmelzpunkt zu niedrig. Das Bild im Anhang zeigt einen derben Tennantit mit Laser-Treffer...
Die Kalibrierung eines Raman-Spektrometers kann man recht gut mit mehreren Proben überprüfen: klarer Polystyrol (hat man als Mineraliensammler ja in ausreichender Menge), reines Silizium (ist in kleinen Stückchen billig zu kaufen) und Diamant (findet sich preiswert auf Schneidwerkzeugen wenn man keinen Schmuck griffbereit hat) sind mit ihren Spektren in der Literatur gut dokumentiert. Insbesondere PS hat viele markante Banden über einen weiten Bereich verteilt. Bei gut kalibrierten Geräten liegst du da bei Abweichungen von maximal 1-2 Wellenzahlen.
-
Bei manchen empfindlichen Mineralien muss man die Laserleistung teilweise von 100% auf 0.01%(!) herunterdrehen, um ein einigermaßen gutes Spektrum zu bekommen.
Generell ist Vorsicht bei allen dunkel gefärbten Mineralien angebracht, sowie sehr weichen, wasserhaltigen, silberhaltigen etc.
-
Und ja-
ein gelbes Mineral absorbiert blau ;-)
Gruß, Martin
-
Und ja-
ein gelbes Mineral absorbiert blau ;-)
Natürlich tut es das, aber auch bei gelben Mineralien gibt es, abhängig von verschiedenen Parametern, unterschiedliche wellenlängenspezifische optische Dichten... ;)
@Günter:
Die Kalibrierung eines Raman-Spektrometers kann man recht gut mit mehreren Proben überprüfen: klarer Polystyrol (hat man als Mineraliensammler ja in ausreichender Menge), reines Silizium (ist in kleinen Stückchen billig zu kaufen) und Diamant (findet sich preiswert auf Schneidwerkzeugen wenn man keinen Schmuck griffbereit hat) sind mit ihren Spektren in der Literatur gut dokumentiert. Insbesondere PS hat viele markante Banden über einen weiten Bereich verteilt. Bei gut kalibrierten Geräten liegst du da bei Abweichungen von maximal 1-2 Wellenzahlen.
Ok, wenn man das mit einfachen Standards kalibriert bekommt, dann mag das funktionieren. Wie ermittelst Du denn die Laserleistung, mit der Du anregst? Man wird ja versuchen, mit möglichst hoher Leistung anzuregen zu Gunsten eines guten S/N. Allerdings merkt man erst, dass es zu viel war, wenn der Rauch aufsteigt. oder?
Grüße Markus
-
Hallo,
in der Regel wird die Laserleistung per Software eingestellt. Unter dem Mikroskop (so wie bei Günter) schaut man einfach hinter nach, ob die Probe verändert ist. Das gleiche gilt auch für EDX etc. Da brennt der Elektronenstrahl auch schon mal Löcher in Sachen wie NaCl, selbst bei geringen Stromtärken. Auch eine zeitliche Änderung von Signalen - falls die online dargestellt werden - ist immer ein Hinweis.
LG
-
Die Laserleistung kann ich nicht exakt in mW angeben, sondern nur in Prozent vom Maximalwert. Der Hersteller hat vor der Auslieferung die Leistung gemessen: am Geräteausgang 46 mW, nach ca. 1 m Glasfaser und dem normalen Messkopf noch 37 mW. Statt dem normalen Messkopf habe ich aber den Mikroskop-Anschluss mit teildurchlässigem Umlenkspiegel für die Kamera und Objektiv, da geht sicher noch etwas mehr Leistung verloren bis zur Probe. Ich schätze mal 30 mW an der Probe, aber damit kann ich auch daneben liegen. Ich habe halt kein Messgerät für die Leistungsmessung beim Laser. Bei dem gezeigten Tennantit hat letztlich 20% Leistung keine sichtbaren Spuren hinterlassen und das Spektrum passte gut zu den Referenzen. Bei anderen Sulfosalzen muss ich aber noch weiter runtergehen, teilweise bis 1% und dann natürlich die Messdauer entsprechend verlängern.
-
Ergänzung: da ich während der Messung auch das Kamerabild habe, sehe ich auch wie sich der Laserpunkt auf der Probe verändert wenn die Probe schmilzt und kann dann sofort ausschalten und nachsehen.
-
Hallo Fabian (oder Papa),
in der Regel wird die Laserleistung per Software eingestellt.
Ja schon, aber auch dieser muss man ja sagen, wo die Reise hin geht...
@Günter
Die Laserleistung kann ich nicht exakt in mW angeben, sondern nur in Prozent vom Maximalwert. Der Hersteller hat vor der Auslieferung die Leistung gemessen: am Geräteausgang 46 mW, nach ca. 1 m Glasfaser und dem normalen Messkopf noch 37 mW. Statt dem normalen Messkopf habe ich aber den Mikroskop-Anschluss mit teildurchlässigem Umlenkspiegel für die Kamera und Objektiv, da geht sicher noch etwas mehr Leistung verloren bis zur Probe. Ich schätze mal 30 mW an der Probe, aber damit kann ich auch daneben liegen.
Ich vermute mal, Du betreibst das Raman konfokal. Dann hast Du in der Schärfeebene des Objektivs ein Vielfaches der Eingangsleistung, da diese auf einen sehr kleinen Bereich fokussiert wird. Sonst käme man mit ein paar mW nicht in die Verlegenheit die Sprinkleranlage zu bemühen... ;)
Jetzt weis ich aber immer noch nicht, wie Ihr die Laserleistung bestimmt, ohne Brandopfer zu riskieren?
Grüße Markus
-
Ergänzung: da ich während der Messung auch das Kamerabild habe, sehe ich auch wie sich der Laserpunkt auf der Probe verändert wenn die Probe schmilzt und kann dann sofort ausschalten und nachsehen.
Wie kannst Du während einer Messung ein Livebild haben? In dieser Zeit werden doch die Photonen auf dem Sensor integriert, selbiger also nicht ausgelesen (zu Gunsten eines besseren S/N)?
-
...ich glaube, ich habs kapiert. Du hast das Spektrometer über einen Strahlteiler ausgekoppelt und am Mikroskop noch eine Kamera? Geht Dir dann nicht ein haufen Messsignal flöten?
Gruß Markus
-
Ich habe mal ein Foto von meinem Gerät angehängt. Ja, da geht sicherlich Signal verloren durch den Kamerateil, aber es kommt offensichtlich immer noch genug an, dass ich gute Spektren produzieren kann. Das Spektrometer ist der Kasten hinter dem Mikroskop, der Laser wird per Glasfaser zum Mikroskop geführt und das Messsignal mit einer anderen Faser wieder zurück. Die schwarzen Pappschachteln habe ich gebaut, um das Streulicht in der Messung zu verringern und um mir die Schutzbrille zu ersparen. Nochwas: das Gerät arbeitet nicht konfokal, ich habe also bei Messungen in situ öfters schon mal die Matrix mit im Spektrum. Spektren kannst du auf meiner Webseite (https://www.guefz.de/mineral/raman.php) genügend durchblättern.
Günter
-
Hallo Markus -
nur kurz zwischenhineingefragt:
Meinst Du, Du könntest mir die Spektren als Excel oder so schicken (per PM), dann würde ich eine Grafik draus basteln...
Gruß, Martin
-
Hallo Günter,
besten Dank für das Bild! Das sieht interessant aus. Wenn ich mir so Deine Kartonabdeckung ansehe, dann frage ich mich, wo denn der Anregungslaser her kommt, wenn nicht durch das Objektiv? Seitlich wird ja alles von dem Karton abgedeckt, oder?
Ich bin nur gerade am überlegen, da ich mir ja auch so meine Gedanken zu dem Raman mache, welches ich bauen will. Da die Ramanstreuung irgend wo bei einer Eintrittswahrscheinlichkeit von E-5 bis E-6 gegenüber der Raylighstreuung liegt (wenn ich mich richtig erinnere :P), und dann auch noch annähernd im 4 pi Raumwinkel emittiert wird, ist das zu erwartende Signal eher schwach. Aus der astronomischen Spektoskopie weiß ich, dass aufgrund des geringen Signals das Hauptaugenmerk auf der Spektrometereffizienz liegt. Da sind Glasfasern und Strahlteiler die Effizienzkiller Nr. 1 (auch wenn es oft aus anderen Gründen nicht anders geht). Außerdem haben Glasfasern eine relativ hohe NA, was dann ohne entsprechende Korrekturoptiken (zusätzliche Reflexionsverluste an Glas/Luft Flächen!) zu großen und damit auch teuren optischen Bauteilen im Spektrometer führt. Daher habe ich mir für mein Gerät überlegt, die Signalauskopplung aus dem Mikroskop über einen Klappspiegel zu realisieren, und zwar möglichst bevor alle möglichen optischen Komponenten wie Strahlteiler und Linsen-/Prismensysteme durchlaufen werden. Allerdings weiß ich auch, dass kommerzielle Geräte eigentlich fast alle über Glasfasern angekoppelt sind. Das scheint also in diesem Zusammenhang nicht ganz so tragisch zu sein?
@Martin
Meinst Du, Du könntest mir die Spektren als Excel oder so schicken (per PM), dann würde ich eine Grafik draus basteln...
Ja, ich muss mal schauen. Das Programm kann irgend wo auch eine Exceltabelle ausgeben. Das kann aber ein, zwei Tage dauern...
Gefallen Dir meine Grafiken nicht? ;) :D
Schreib mir mal ne Email, dann schicke ich Dir das direkt.
Grüße Markus
-
Hallo,
die Raman-Anregung ist nicht sehr effizient wie du auch sagst, daher bin ich dazu über gegangen, auch schon mal die Okulare abzudecken. Du hast keine Raman-Photonen, sondern z.B. ein Hg-Spektrum aus den Leuchtstoffröhren. Viele hochpreisige Geräte haben da Probenkammern.
Das Raman-Gerät hier läuft auch über Klappspiegel. Die Faserkopplung wird gerne gemacht (meine Meinung!!!!), wenn ein Laborgerät an ein Mikroskop soll. So sparst du dir eine Produktlinie. In der Industrie sind Faserankopplungen üblich, um das teuere Spektrometer aus dem "Dreck" rauszuhalten. Keiner möchte an seinem Kessel ein Spektrometer anflaschen, wenn auch eine Sonde reicht. so wird eine Produktlinie "gespart". Das ist imho - neben der Möglichkeit im wässerigen zu messen - der Vorteil von Raman.
zu Leistung: Im Brennfleck steigt die Intensität, nicht die Leistung ;-) Klugscheisser off...
LG
-
Hallo auch,
die Raman-Anregung ist nicht sehr effizient wie du auch sagst, daher bin ich dazu über gegangen, auch schon mal die Okulare abzudecken. Du hast keine Raman-Photonen, sondern z.B. ein Hg-Spektrum aus den Leuchtstoffröhren. Viele hochpreisige Geräte haben da Probenkammern.
Das Raman-Gerät hier läuft auch über Klappspiegel. Die Faserkopplung wird gerne gemacht (meine Meinung!!!!), wenn ein Laborgerät an ein Mikroskop soll. So sparst du dir eine Produktlinie. In der Industrie sind Faserankopplungen üblich, um das teuere Spektrometer aus dem "Dreck" rauszuhalten. Keiner möchte an seinem Kessel ein Spektrometer anflaschen, wenn auch eine Sonde reicht. so wird eine Produktlinie "gespart". Das ist imho - neben der Möglichkeit im wässerigen zu messen - der Vorteil von Raman.
Das hört sich nach einer plausiblen Erklärung an. Ich werde trotzdem versuchen, das System so effizient wie möglich aufzubauen und wenn möglich auf Glasfasern verzichten. Eine Probenkammer ist meines Erachtens Pflicht...
zu Leistung: Im Brennfleck steigt die Intensität, nicht die Leistung ;-) Klugscheisser off...
Da hast Du natürlich vollkommen recht. Ich meinte damit auch, dass die Intensität im Brennpunkt extrapoliert auf die Fläche des Eingangsstrahls einer deutlich höheren Laserausgangsleistung entsprechen würde. Da habe ich mich wohl unglücklich ausgedrückt - mein Fehler... :P
Grüße Markus
-
Hallo Günter,
Nochwas: das Gerät arbeitet nicht konfokal, ich habe also bei Messungen in situ öfters schon mal die Matrix mit im Spektrum
Jetzt habe ich auch das kapiert: Du regst zwar durch das Objektiv an, aber halt nicht konfokal. Daher hast Du einen größeren Spot und damit auch öfters mal die Anregung der Matrix... jaja, wenn´s mal wieder länger dauert... ich bin halt nicht immer der Schnellste ;)
Grüße Markus
-
Hallo Markus,
hab Dir gerade eine Nachricht geschickt.
Gruß, Martin
-
Hallo,
ich habe gerade mal eine neue Messung des Polystyrol-Deckels eines MM-Dose gemacht. Das erste Bild zeigt das Spektrum wie es die Herstellersoftware ausgibt, noch ohne Basislinienkorrektur aber mit beschrifteten Banden. Das zweite Bild zeigt alle 8 bisher erstellten Messungen dieses Deckels in einem Ausschnitt des Spektrum übereinander geplottet. Man sieht schön, dass sich die Kalibrierung des Geräts über die Jahre nicht verändert hat (Plot mit Basislinienkorrektur und Normierung auf das Maximum). Literaturdaten zu Polystyrol finden sich z. B. hier: ASTM E1840 (ich habe eine nicht mehr ganz aktuelle Version davon auch mal ohne paywall im Netz gefunden)
Und nochmal zur Erläuterung (ich war wohl vorhin etwas zu knapp): mein System liefert die Anregung auch durch das Mikroskop-Objektiv, aber eben nicht konfokal. D. h. insbesondere in z-Richtung habe ich eine deutlich größere Spotsize im Vergleich zur konfokalen Konstruktion. Mit meinem zur Zeit am meisten verwendeten 50x Objektiv habe ich nach Auswertung des Kamerabilds eine horizontale Spotsize irgendwo zwischen 40 µm und 50 µm. Die Signale der Matrix im Spektrum kommen hauptsächlich ins Bild wenn der zu messende Kristall sehr dünn und transparent ist und in geringerem Maße durch Reflexionen des gestreuten Laserlichts an umgebenden Kristallen. Letzteres dann wenn das Ziel in einer engen Vertiefung liegt,
Günter
-
Hallo zusammen
siehe unten
Grüße, Martin
-
Nochmals Hallo
@Stefan oder jemanden der das kann:
Vom Lexikon aus kommt man leider nicht zu dem File: "Lexikon->Übersicht->"Public-Science" Projekte -Wissenschaftliche Projekte unserer Mitglieder " führt zu:
"pektroskopie_von_U(Vi)-Silikaten" - der fehlende Buchstabe "S" lässt leider den Link ins Leere laufen und ich konnte das nicht richten.
Könnte das bitte jemand reparieren und vielleicht bei U(Vi) aus dem kleinen "i" noch ein großes "I" machen?
Das wäre toll!
Vielen Dank,
Martin
-
Hallo zusammen
Die Fluoreszenzuntersuchungen von Markus haben wir jetzt aufgearbeitet zu einem
Public-Science-Projekt das momentan nur direkt unter
https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Public-Science-Projekte/UV-Spektroskopie%20an%20Uranyl-Silikaten
erreichbar ist.
Wir sind auf Eure Kommentare und Ergänzungen gespannt!
Viele Grüße, Martin und Markus
-
Super gemacht - so Projekte bräuchten wir mehr.
Danke an Martin & Markus.
-
Hallo,
wollt ihr vielleicht dieses Thema umbenennen? Es geht doch um viel mehr als nur fluoreszierenden Uranophan ;-)
-
Hallo,
wollt ihr vielleicht dieses Thema umbenennen? Es geht doch um viel mehr als nur fluoreszierenden Uranophan ;-)
Jo, kommt gleich!
Gruß, Martin
-
https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Public-Science-Projekte/UV-Spektroskopie%20an%20Uranyl-Silikaten
https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Kategorie/Public-Science-Projekte
Gut aufbereitet Gratulation
Stefan
-
Danke Stefan!
Gruss, Martin
-
Hallo zusammen,
Nachtrag: Seit letztem Wochenende befindet sich ein Sklodowskit aus dem Neufund 2017 in Lavrion/Griechenland in meiner Sammlung. Dieser fluoresziert sehr deutlich unter UV @365nm Anregung. Anbei ein Bild und das dazugehörige Fluoreszenzspektrum:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1508180068.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1508180068.jpg)
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1508180186.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1508180186.jpg)
Das Spektrum stimmt im Rahmen der Messgenauigkeit sehr gut mit dem Spektrum des Sklodowskit aus der Grube Clara überein! Darüber hinaus wurden die Sklodowskite im Rahmen einer Veröffentlichung EDX und XRD analysiert (siehe Lapisartikel Aug. 2017).
Grüße Markus
-
Klasse! Das freut mich!
Dann lass mal die Datenbasis weiter wachsen :-)
Gruß, Martin
-
...ja, ich bin dabei. Es ist aber gar nicht so einfach an echte Sklodowskite zu kommen. Viele entpuppen sich dann als Uranophan. Das konnte auch keiner ahnen...
Ich habe jetzt noch einiges an Material von der Clara zum Messen. Mal sehen, wie viele davon Sklodowskite sind. Wenn ich doch nur mehr Zeit hätte...
Möchtest Du die Daten haben, um sie noch in unseren Artikel einzupflegen? Dann hätten wir wenigstens schon mal zwei Datensätze von Sklodowskiten.
Grüße Markus
-
Hallo Markus
ja, schick mir die Daten und ich baue es gerne ein. (Das war auch der Hintergrund der Versionsnummer - so läßt sich daran weiterarbeiten, wenn es neue Erkenntnisse gibt).
Grüße, Martin
-
Neue Daten sind eingebaut, und passen gut zu den alten (siehe Bild mit den beiden Sklodowskit-Spektren).
Gruß, Martin
-
Hallo Zusammen,
komme leider heute erst dazu den Autoren für die Arbeit zu gratulieren, besonders Markus der meine angeblichen Uranophan untersucht hat, besten Dank. Wenn sich das jetzt auch noch durch die EDX Untersuchung bestätigen läßt dann kann das neue Fundjahr in der Clara kommen.
Gruß
Reinhard
-
Hallo zusammen
Die letzten Jahre haben Markus und ich daran weitergearbeitet, insbesondere haben wir uns die spektralen Auffälligkeiten von Uranophan-Alpha (Doppelpeak) angeschaut und dies mit den Variabilitäten der Spektren anderer Uranyl-Silikate verglichen. Jetzt liegt unser Ergebnis allgemein zugänglich (open access) und zitierbar vor.
Stark, M., & Noller, M. (2023). Spectral variability of the uranyl silicates uranophane-α and uranophane-β: polymorphism and luminescence. Physics and Chemistry of Minerals, 50(1), 1-18. https://doi.org/10.1007/s00269-022-01225-2 (https://doi.org/10.1007/s00269-022-01225-2)
Abstract: The luminescence of the uranyl cation UO22+ depends on the local crystalline environment and is sensitive to structural influences. Steady-state photoluminescence emission spectra of the related uranyl silicates uranophane-α, uranophane-β, sklodowskite and haiweeite from various locations are presented and discussed in the light of structure–property relation. The four mineral species were chosen for their close relationships: uranophane-α and uranophane-β are polymorphs and share the underlaying topology with sklodowskite. Haiweeite, with different topology, shares the composing elements Ca, U, Si, O with uranophane, while in sklodowskite Mg replaces Ca. All species show some variability in their spectra, parameterized as a variation of the centroid wavelength. Those variations are linked to defects and structural disorder, relevant in studies of uranyl speciation and migration. We present empiric spectra of the four mineral species with the least influence of structural disorder. As an unexpected feature, a prominent—partly dominating—double peak structure occurs in the case of uranophane-α only, while it is absent in the spectra of the other species. Considering a model of luminescent transitions in the uranyl ion in more detail, this observation is discussed in the light of the polymorphism of uranophane. We show evidence that variable amounts of uranophane-β phase embedded in uranophane-α are possibly at the origin of this spectral signature. Growth of those uranophane-β clusters might be induced by defects in the uranophane-α lattice and further promoted by the polymorphism of uranophane.
Grüße, Martin
-
Hallo zusammen,
jetzt möchte ich noch kurz etwas zu dem Spektrometer schreiben, welches wir für unsere Arbeit verwendet haben (da ich das ja im Threadverlauf mal versprochen hatte). Vielleicht interessiert es ja den einen oder anderen, da der Beginn des Ganzen ja im Threadverlauf auch zu verfolgen ist…
Angefangen hat das Ganze mit einem einfachen fliegenden Aufbau, wie er auch schon im Thread zu sehen war. Es hat sich aber schnell herausgestellt, dass das zwar für erste Tests und zum Rumspielen ganz nett war, aber nicht ausreichend ist, wenn man reproduzierbar und belastbar Messdaten generieren möchte, um eine Fragestellung zu bearbeiten.
So hat sich aus den kleinen Anfängen sukzessive mit den Ansprüchen an die Messaufgabe ein Epilumineszenzspektrometer mit optionaler Lightsheetanregung entwickelt, mit welchem wir die Messungen der Lumineszenzspektren durchgeführt haben. Der genaue Spektrometeraufbau ist im Paper beschrieben, daher möchte ich ihn hier nur noch etwas illustrieren, damit der Interssierte sich darunter auch etwas vorstellen kann.
Der gesamte Spektrometeraufbau sieht aus zwei Blickrichtungen so aus:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1673789895.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1673789895.jpg)
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1673789964.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1673789964.jpg)
Die Fotokamera und die Unordnung gehören nicht dazu, die stehen da nur rum… ;D
Bei der Epilumineszenzanregung wird durch das selbe Objektiv mittels einer kondensierten UV LED bei 365nm angeregt, durch das auch das Messsignal wieder eingefangen wird. Der vergleichsweise große LED Chip leuchtet daher auch ein recht großes Probenvolumen aus. Das Messfeld wird daher vom Eingangsspalt des Spektrometers begrenzt. Über den kleinen Rechner sieht man das Bild der Einstellkamera. Das sieht in der Anwendung dann so aus:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1673790078.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1673790078.jpg)
Bei der Verwendung der Lightsheetanregung wird mittels eines Lasers bei 405nm angeregt. Dies ermöglicht eine sehr punktuelle (kleinvolumige) Anregung der Probe und damit eine sehr hohe spatiale Auflösung der Messung. Das sieht in der Anwendung dann so aus:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1673790137.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1673790137.jpg)
Bei einer Lightsheetanregung wird die Probe (meist) im 90 Grad Winkel zur Emissionsaufnahmeoptik in einem möglichst kleinen Bereich angeregt. Das sieht dann auf der Probe so aus:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1673790359.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1673790359.jpg)
Und unter dem Spektrometer so:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1673790419.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1673790419.jpg)
Wenn man sich das vergrößert über die Einstellkamera ansieht, dann sieht ein und der selbe Kristall an der selben Stelle angeregt in der Epilumineszenz so aus:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1673790545.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1673790545.jpg)
Und mittels Lightsheetanregung so:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1673790626.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1673790626.jpg)
Dadurch haben wir Spotgrößen von 3my - 5my erreicht, je nach Streuverhalten der Probe. (Funfact: Für die Einführung dieser Technik hat die Fa. Zeiss letztes Jahr den Innovationspreis der deutschen Bundesregierung, dotiert mit mehreren 100000 Euro, bekommen ;) )
Zur Ermittlung der spektralen Auflösung des Spektrometers haben wir die Emission von He und O2 bei Niederdruck gemessen:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1673790728.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1673790728.jpg)
Soweit mal einen kleinen illustrierten Ausflug in die von uns verwendete Messtechnik zur spektralen Lumineszenzmessung. Diese hat mich durch die Verwendung von sehr kurzen Anregungswellenlängen des öfteren mal zur Verzweiflung gebracht. Man glaubt nicht, was da auf einmal relevant wird im Vergleich zu optischen Geräten für den visuellen Spektralbereich. Aber zu guter Letzt hat es dann doch alles geklappt. Der gesamte Aufbau ist exakt auf die Messaufgabe hin entwickelt, konstruiert und gebaut worden. Sowas gibts im Laden eher nicht zu kaufen… ;D
Mittlerweile ist das gesamte Spektrometer wegen Generalumbaus wieder komplett zerlegt (Bild siehe Anhang ;) ). Im Moment bin ich gerade dabei, ein konfokales Raman-/Lumineszenz-Simultanspektrometer zu entwickeln und zu bauen. Mit diesem sollen dann zukünftig spatial noch höher aufgelöste Messungen möglich sein, und zwar für Ramanspektren und Lumineszenzspektren zeitgleich für ein und den selben Messpunkt. Mal sehen, ob das dann alles so funktioniert, wie ich mir das vorstelle. Möglicherweise gibt es dann eine Fortführung unserer Arbeit…
Grüße Markus
-
Hallo zusammen,
einen kleinen Nachtrag habe ich noch gefunden:
(https://www.mineralienatlas.de/VIEWmax.php?param=1674200957.jpg) (https://www.mineralienatlas.de/VIEWFULL.php?param=1674200957.jpg)
Das ist ein Haiweeit-Kristall, der auf ein Volumen von ca. 3-5 my^3 mit 405nm zur Lumineszenz angeregt wird. Der hat so hell luminesziert, dass man daneben bequem eine Zeitung hätte lesen können. Sowas hatte ich bis dato im Mineralreich noch nicht gesehen gehabt. :D
Da ich das Bild ziemlich cool finde, wollte ich es euch nicht vorenthalten…
Wenn Interesse besteht, halte ich euch gerne auch über den neuen Spektrometerbau zu gegebener Zeit auf dem Laufenden.
Grüße Markus