Способ разбраковки минералов по условиям их образования Советский патент 1989 года по МПК G01N24/10 

Изобретение относится к прикладной минералогии, а именно к радиоспектроскопии минерального вещества, и может быть использовано «для классификации минералов различного генетического типа, для определения источников сноса россыпей, а также дпя определения приуроченности минералов к месторождениям полезных ископаемых,

Целью изобретения является повышение достоверности получаемой информации о минералах за счет учета внутренних механических напряжений и электрических полей.

Сущность изобретения связана с тем, что если локальная симметрия парамагнитного центра в кристалле и группа симметрии кристалла в целом не обладают центром инверсии, то электрические

поля и механические напряжения, действующие на такой парамагнитный центр., сдвигают его резонансные частоты. Эти сдвиги частот обусловлены тем, что вклад орбитального магнитного момента в эффективный магнитный момент центра при указанных воздействиях изменяется. Вклад орбитального момента, а также внутренних электрических полей и механических напряжений в положение линий электронного парамагнитного резонанса может быть найден экспериментально путем определения компонент g-фактора парамагнитных центров при различных ориентациях оси монокристалла по отношению к вектору поляризующего магнитного поля.

В реальных кристаллах всегда имеются хаотически ориентированные мехасл

о ел

4;

нические напряжения и электрические поля, обусловленные дефектами кристаллической структуры. При тех ориен тациях монокристалла до отношению ,к вектору поляризующего магнитного поля, когда вклад спин-орбитального взаимодействия в g-фактор максимален внутренние механические напряжения и электрические поля максимально сдвигают резонансные частоты сигнало электронного парамаг°нитного резонанса различных центров. При тех ориен- тациях монокристалла, когда вклад спин-орбитальргого взаимодействия в резонансные частоты минимален, резонансные частоты соответственно наибо лее слабо сдвигаются внутренними ме- xaничecки ш напряжениями и электри- . ческими полями. При этом резонансные линии наиболее узкие и интенсивные.

Отношение интенсивностей, определенных при ориентациях монокристалла по отношению к вектору поляризующего ManuiTHoro поля, соответствующих экстремальным значениям,

UR S - 2,0023, где g g-фактор парамагнитного центра;

в соседнем SiO. тетраэдре. В результате исследования образцов кварца двух типов, приуроченных к двум различным районам Украинского кристаллического щита; получены значения отношений интенсивностей спектров ЭПР в исходных, облученных и отожженных образцах, равные ,5; 10iO,5 и 6+0,5 соответственно, а в образцах второго типа соответственно - 3,5i:0,5; 5±0,5 и 7fO,5. Интенсивности спектров ЭПР соответствуют экстремальным значениям UR, при которых g-фактор парамагнитного центра в кварце имеет значения 2,0612 и 2,0023.

Исследование этих ке образцов по известном:, способу показало, что интенсивности сигналов ЭПР в исходных образцах, а также в облученных образцах примерно одинаковы, т.е. разделить эти образи) по известному способу не удается.

Таким образом, предложенньй способ разбраковки минералов по условиям их образования позволяет получить новую информацию об исследуемом объекте, которая существенно расширяет воз

Изобретение относится к прикладной минералогии, а именно к радиоспектроскопии минерального вещества, и может быть использовано для классификации минералов различного генетического типа, для определения источников сноса россыпей, а также для определения приуроченности минералов к месторождениям полезных ископаемых. Целью изобретения является повышение достоверности полезной информации о минералах за счет учета внутренних механических напряжений и электрических полей. Ориентируют монокристалл по отношению к вектору поляризующего магнитного поля. При определенных ориентациях монокристалла определяют интенсивность спектров электронного парамагнитного резонанса. По отношению интенсивностей в исходных, облученных и отоженных образцах проводят разбраковку минералов.

2,0023 - g-фактор свободного, электрона,30 можности способа-празбраковки и его спектров ЭПР парамагнитных, центров минералов, и изменение этой величины при облучении и отжиге несет в себе информацио об исследуемом объекте и позволяет проводить разбраковку ми- 5 нералов по условиям их образования. В некоторых случаях, когда одно из главных значений g-фактора близко к g-фактору свободного электрона 2,0023, способ может быть реализован,40 не только на монокристаллах, но и на порошкообразных образцах. При этом требуемые ориентации вектора поляризующего магнитного поля по отношению к осям кристалла выполняются для час- тичек образца, дающих вклад в высоко- и низкополевые компоненты спектра

ЭПР.

достоверность, что имеет определяющее значение при решении прикладных и фундаментальных геологических про блем.

Формула изобретени

Способ разбраковки минералов по ловиям их образования, включающий облучение, отжиг образцов, регистра цию спектров электронного парамагни ного резонанса исходных, облученных и ото кженньгх: образцов,, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повыш ния его достоверности за счет учета внутренних механических напряжений и электрических полей, регистрируют спектр ЭПР для образца в виде монокристалла, ориентированного.по отно шению к вектору поляризующего магнитного поля так, что

Описание предложенного способа приведено на примере одного из наиболее распространенных минералов-квар- ца. Образцы природного кварца в тех или иных количествах всегда содержат Al-0-центры, которые образуются

, л Ц- 44-

при изоморфном замещении Si . При этом парамагнитная дырка локализуется на мостиковом ионе кислорода О, связанном с ионом Al и ионом Si

можности способа-празбраковки и его

достоверность, что имеет определяющее значение при решении прикладных и фундаментальных геологических проблем.

Формула изобретения

Способ разбраковки минералов по условиям их образования, включающий облучение, отжиг образцов, регистрацию спектров электронного парамагнитного резонанса исходных, облученных и ото кженньгх: образцов,, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью повышения его достоверности за счет учета внутренних механических напряжений и электрических полей, регистрируют спектр ЭПР для образца в виде монокристалла, ориентированного.по отношению к вектору поляризующего магнитного поля так, что

ug g.- 2,0023, где g - g-фактор парамагнитного

центра;

2,0023- g-фактор свободного электрона, принимает экстремаль ные значения,

определяют интенсивности сигналов при максимальном и минимальном значениях

515116546

д р; И по величине их отношения в не- разцах производят разбраковку минера- ходных, облученных и отожженных об- лов.