Design and implementation of an electrons detector in Mössbauer spectroscopy for reflection

Authors

Keywords:

Conversion Electron Mössbauer Spectroscopy (CEMS), proportional counter

Abstract

A proportional detector for gas flow was designed, which can be applied to analyze both, bulk and thin films samples, using the Conversion Electron Mössbauer Spectroscopy technique (CEMS). The prototype is a stainless steel cylindrical chamber with extrusions for the input and output gas flow, conductive strands and a sample holder which is bound to a micrometer, which allows to vary the distance between the sample and the copper strands. A gas mixture of 95% He + 5% CH4, which serves as signal multiplier gas and in turn controls the electron multiplication avoiding discharges that can damage the surface of the sample was used. The device was calibrated acquiring ICEMS spectrum for a sample containing iron, adjusting it with the MOSSFIT program, obtaining reported values from the hyperfine parameters.

Author Biographies

  • Beatriz Cruz Muñoz, Universidad Tecnológica de Pereira

    Es física, M. Sc. en Ciencias Física y PhD. en Ciencias Física de la Universidad del Valle (Cali- Colombia). Actualmente es docente de planta del Departamento de Física y directora del “Grupo de Investigación en Propiedades Magnéticas y Magneto-Ópticas de Nuevos Materiales” de la Universidad Tecnológica de Pereira. Entre sus líneas de investigación se encuentra Nuevos Materiales, Magnetismo, Magnetoóptica de materiales blandos y Metalurgia de Polvos.

  • Khaterine Gil Monsalve, Universidad Tecnológica de Pereira

    es ingeniera física y joven investigadora del “Grupo de Investigación en Propiedades Magnéticas y Magneto-Ópticas de Nuevos Materiales” de la Universidad Tecnológica de Pereira. Entre sus campos de interés se encuentra Procesamiento de Señales, magnetismo, instrumentación y metalurgia de polvos.

  • Milton Humberto Medina, Universidad Tecnológica de Pereira

    Es físico, M. Sc. en Ciencias Física y PhD. en Ciencias Física de la Universidad del Valle (Cali- Colombia). Actualmente es docente de planta del Departamento de Física e investigador del “Grupo de Investigación en Propiedades Magnéticas y Magneto-Ópticas de Nuevos Materiales” de la Universidad Tecnológica de Pereira. Entre sus líneas de investigación se encuentra Películas Delgadas, Enseñanza de la Física, Instrumentación, Pulvimetalurgia y Termografía Aplicada a Materiales.

  • Jaime Alberto Osorio, Universidad de Antioquia

    Se graduó del programa de Física de la Universidad de Antioquia (Antioquia- Colombia), es M. Sc. en Ciencias Física y PhD. en Ciencias Física de la Universidad del Valle (Cali- Colombia). Actualmente es docente de planta y participante del comité de posgrado de Física de la Universidad de Antioquia. Entre sus líneas de investigación se encuentra Películas delgadas, Estado Sólido, Recubrimientos duros, Celdas solares, Materiales nanoestructurados, Nitruración por plasma, Instrumentación, Espectroscopia Mössbauer y Caracterización óptica.

References

J. Dávalos, R. Gancedo, M. Gracia y J. F. Marco, “Estudio de superficies por espectroscopia Mössbauer”, Revista de Química, vol. 2, n° 2, pp. 187-203, 1996.

Z. Kajcsos, W. Meisel, E. Kuzmann, M. L. Gratton, A. Vértes, P. Gütlich, and D. L. Nagy. “Icems and dcems study of Fe layers evaporated onto Al and Si”, Hyperfine Interactions, vol.57, pp. 1883- 1888, 1990.

J. A. Sawicki. Industrial Applications of the Mössbauer Effect, New York and London, Ed. G. J. Long and J.G. Stevens, 1986, pp. 83.

K. Nomura, Y. Ujihira and A. Vértes, “Applications of conversión electron Mössbauer spectrometry (CEMS)”, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, vol. 202, pp. 103-199, 1996.

S. Walid, M. El Aref, and R. Gaupp. “Spectroscopic characterization of iron ores formed in different geological environments using FTIR, XPS, Mössbauer spectroscopy and thermoanalyses”, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, vol. 136, pp. 1816-1826, 2015.

R. Idczak, K. Idczak, & R. Konieczny. “Oxidation and surface segregation of chromium in Fe–Cr alloys studied by Mössbauer and X-ray photoelectron spectroscopy”, Journal of Nuclear Materials, vol. 452, pp. 141-146, 2014.

J. Bartolomé, L. Badía-Romano, J. Rubín, F. Bartolomé, S. N. Varnakov, S. G. Ovchinnikov, and D. E. Bürgler, “Magnetic properties, morphology and interfaces of (Fe/Si)n nanostructures”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol. 400, pp. 271-275, 2015.

B. Fultz, “Mössbauer Spectrometry”, Characterization of Materials, New York, E. N. Kaufmann, Ed. John Wiley, 2011.

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Published

2016-09-21

Issue

Vol. 10 No. 20 (2016)

Section

Artículos

How to Cite

Design and implementation of an electrons detector in Mössbauer spectroscopy for reflection. (2016). Entre Ciencia E ingeniería, 10(20), 37-40. https://ojs.ucp.edu.co/index.php/entrecienciaeingenieria/article/view/317