+7 (800) 505-67-97

Исследование оптических свойств реконденсатов CCl4, полученных методом криоматричной изоляции

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Сапаргалиева, Гульсезим Батырбековна Отделение экспериментальной физики (ОЭФ)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования являются тетрахлорметаан (четырёххлористый углерод) CCl4, которые были получены методом газофазной конденсации с матричным газом в различных концентрационных соотношениях с азотом и аргоном.
Целью работы является изучение процессов формирования и эволюции свойств тонких пленок реконденсатов молекул фреона CCl4, образующихся в результате структурно-фазовых превращений и релаксационных процессов в твердых растворах исследуемых веществ при низких и сверхнизких температурах.
Для достижения, были поставлены такие задачи: определить взаимосвязь между условиями криоосаждения и свойствами образующейся криоконденсированной пленки, а также изучить особенности криоконденсации тетрахлорометана и определить температуру стеклования образованных при низких температурах криопленок.

Введение………………………………………………………………………………………………… 15
ГЛАВА 1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ…………………………………………………….. 17
1.1 Криовакуумные системы……………………………………………………………. 17
1.2 Механизмы крионасоса………………………………………………………………. 20
1.2.1 Криоконденсация………………………………………………………………… 21
1.2.2 Криосорбция……………………………………………………………………….. 24
1.2.3 Криозащита………………………………………………………………………… 26
1.3 Криоконденсаты………………………………………………………………………… 26
1.4 Аспекты регенерации и безопасности…………………………………………. 29
ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ………………………….. 33
2.1 Материал исследования……………………………………………………………… 33
2.1.1 Получение тетрахлорметана………………………………………………… 35
2.1.2 Свойства твёрдого тетрахлорметана…………………………………….. 35
2.2 Методы исследования………………………………………………………………… 36
ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ………………………………………….. 40
ГЛАВА 4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ,
РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ………………
4.1. Оценка коммерческого потенциала и перспективности
проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности и 55
ресурсосбережения……………………………………………………………..
4.1.1. Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения………………………………..
4.1.2 SWOT-анализ……………………………………………………. 57
4.2. Планирование научно–исследовательских работ…………………. 59
4.2.1 Определение трудоемкости выполнения работ и разработка
графика проведения…………………………………………………………….
4.3 Бюджет научного исследования………………………………………………….. 63
4.3.1 Расчет материальных затрат научно-технического
исследования……………………………………………………………………
4.3.2 Основная заработная плата……………………………………… 64
4.4 Определение сравнительной эффективности исследования…………. 66
Выводы по главе 4
ГЛАВА 5 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ………………………….. 69
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности. 69
5.2 Вредные факторы проектируемой производственной среды……… 71
5.2.1 Вредные производственные факторы, связанные с
аномальными микроклиматическими параметрами воздушной среды на 73
местонахождении работающего……………………………………………….
5.2.2 Вредные производственные факторы, связанные с
акустическими колебаниями в производственной 74
среде……………………………………………………………………………..
5.2.3 Вредные производственные факторы, связанные с
электромагнитными полями переменного характера…………………………
5.2.4 Опасные производственные факторы, связанные с
электрическим током, вызываемым разницей; электрических потенциалов.
5.2.5 Организационные мероприятия обеспечения безопасности….. 78
5.3. Охрана окружающей среды…………………………………………. 79
5.4 Защита в чрезвычайных ситуациях…………………………………. 80
Выводы по главе «социальная ответственность»…………………… 82
Заключение…………………………………………………………………….. 83
Список использованной литературы…………………………………………. 85
Приложение А………………………………………………………………….. 89

Инновационные исследования, нацеленные на идентификацию молекул и
многоатомных ионов в планетных и межзвездных средах в основном
рассчитывают на лабораторные итоги химических, а также физических свойств,
в особенности на спектроскопические сведения. Проводится широкое изучение
в крупных мировых центрах в рамках единой программы определения веществ и
анализе свойств при образовании криоконденсатов на объектах открытого
космоса.
Метод криовакуумной конденсации показывает неповторимые
способности получения стеклообразных состояний широкого спектра веществ
путем низкотемпературной газофазной конденсации на криогенных
поверхностях. ИК-спектрометрические исследования, в свою очередь, могут
предоставить информацию об индивидуальных колебаниях молекулы
тетрахлорметана и их реакциях на термостимулированные превращения в
исследуемых образцах.
Процессы образования и свойства тонких пленок криовакуумных
считаются объектом многосторонних изучений в течении более чем 100-летнего
периода активного формирования физики низких температур и криогенных
технологий, разрабатываемых на основе полученных фундаментальных знаний
[1].
Процессы тепломассопереноса составной частью каковых считаются:
конденсация, сублимация и реконденсация газов при низких и сверхнизких
температурах, являются составной частью, как в криогенно-вакуумном
оборудовании, так и постоянно реализуются в естественных условиях космоса.
Таким образом, существенная доля вещества на криогенных поверхностях,
поверхностях космических объектов находится в конденсированном состоянии.
Под воздействием внешних факторов в них осуществляются фазовые
превращения. При этом одна из компонент может испариться, что приведет к
реконденсации оставшейся компоненты. В следствии образовывается новая
фаза, качества которой будут зависеть от кластерного состава
переконденсированного газа и от температуры поверхности. Подобная
процедура может быть также реализована в криогенном оборудовании [2, 3].
Получены результаты с использованием нескольких экспериментальных
методов:
1) Метод двухлучевой лазерной интерферометрии для определения
скорости роста, толщины криоконденсированной пленки и ее коэффициента
преломления;
2) ИК-спектрометрический метод определения состояния образцов
криовакуумных конденсатов на основе анализа амплитуд поглощения и
положения полос, соответствующих характеристическим колебаниям
исследуемых молекул в несвязанном состоянии;
3) Термодесорбционный метод для альтернативного определения
температуры структурно-фазовых превращений.
Таким образом основной целью проведенных исследований
являлось, изучение процессов формирования и эволюции свойств тонких пленок
реконденсатов молекул фреона CCl4, образующихся в результате структурно-
фазовых превращений и релаксационных процессов в твердых растворах
исследуемых веществ при низких и сверхнизких температурах.
Для достижения, были поставлены такие задачи:
• определение взаимосвязи между условиями криоосаждения
(температура подложки, давление газовой фазы и ее концентрация) и свойствами
образующейся криоконденсированной пленки (коэффициент преломления,
плотность, отражательная способность в ИК-диапазоне.
• изучение особенностей криоконденсации тетрахлорометана и
определение температуры стеклования образованных при низких температурах
криопленок.
Объектами исследований являлись реконденсаты фреона CCl4
полученные методом газофазной конденсации с матричным газом в различных
концентрационных соотношениях с азотом и аргоном.

Настоящая работа посвящена исследованию оптических свойств
реконденсатов CCl4 полученные с помощью метода криоматричной изоляции.
Изменяя температуру подложки во время осаждения для измерений
температурного сканирования, а также ИК-спектроскопия помогает комплексно
изучать структурно-фазовые превращения различных веществ.
Задачей исследования было изучение особенностей криоконденсации
тетрахлорометана и определение температуры стеклования образованных при
низких температурах криопленок.
Изменение температуры от 16 К до 60 К приводит к смещению на -3 см-1.
Повышение температуры от Т = 60 К до Т = 80 К соответствует смещению
полосы на +5,8 см-1, а дальнейшее повышение до Т = 110 К приводит к смещению
-8 см-1. Уменьшение частоты колебания молекулы тетрахлорометана означает
переход в более связанное состояние, при котором усиливается
межмолекулярное взаимодействие, что и является причиной уменьшения
частоты колебаний. Соответственно, смещение полосы поглощения в
высокочастотную область является следствием ослабления межмолекулярного
взаимодействия. Исходя из этих представлений, образец пленки
тетрахлорометана в процессе отогрева проходит путь от первоначально
разупорядоченного состояния (Т = 16 К) к более упорядоченному (Т = 60 К).
Далее в окрестностях Т = 80 К резко меняется характер межмолекулярного
взаимодействия, что является следствием изменения структуры образца. И,
наконец, дальнейшее повышение температуры до Т = 110 К приводит к
смещению полосы поглощения на -8 см-1, что может означать переход образца в
более упорядоченное состояние.
Изменения в окрестностях температуры стеклования Тg = 78 K, оказались
не столь выраженными. Возможно, это связано со слабым отличием
конфигураций структур стеклообразного и жидкого состояний. Тем не менее, по
полученным термограммам, можно сказать, что есть очевидные особенности в
окрестностях Т = 78 К, что, в согласии с [21], позволяет предположить, что в ходе
нагрева в окрестностях этой температуры мы наблюдаем переход образцов из
стеклообразного состояния в состояние сверхпереохлажденной жидкости.
Дальнейшее незначительное повышение температуры до Т = 81-82 К приводит к
началу резкого смещения полосы поглощения, что отражает переход криопленок
в устойчивое состояние.
Чтобы убедиться в том, что в окрестностях температуры Т = 78 К мы
наблюдаем процесс расстекловывания, были проведены изотермические
наблюдения состояния образцов в окрестностях этой температуры.
Таким образом в результате исследований оптических свойств
криоконденсатов CCl4 была также отработана методика криоматричной
изоляции. В качестве матричного газа использовались два инертных газа, азот и
аргон. В системе пробоподготовки газов экспериментальной установки
напускались по очереди CCl4 и один из инертных газов в концентрации 50/50 %.
Измерения ИК спектроскопии проводились при температурах от Т = 16 К
и вплоть до температуры сублимации образцов. Тем самым получены спектры
при Т = 16 К и после отжига пленки Т = 94 К.
По полученным результатам можно выделить два этапа: по показаниям
давлений в диапазоне температур происходит выход остаточного азота из смеси
пленки. В интервале температур 78 – 80 К из пленки криоконденсата выходит
оставшийся аргон в процессе структурных перестроений молекул CCl4. Данный
факт объясняется на довольно большом процентном соотношении концентрации
смеси образцов, тем самым получается, что сам CCl4 долгое время служит в
качестве матрицы для молекул аргона. Отогрев пленки выше 100 К
сопровождается изменением полосы поглощения на частоте 804 см -1 вплоть до
температуры сублимации всего образца Т = 130К.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Исследование оптических свойств реконденсатов CCl4, полученных методом криоматричной изоляции»

    Последние выполненные заказы

    "Стратегия внедрения цифровых технологий в управление цепями поставок на примере ПАО "Транснефть""
    Большое спасибо автору! В установленные сроки полностью выполнен объем работы...
    Развитие образовательных комплексов города Москвы в современных социально-экономических условиях
    Работа была выполнена качественно и в установленный срок. Буду еще обращаться...
    Новое задание по государственному и муниципальному управлению
    Добрый день! Очень доволен работой, большое спасибо, что помогаете в написани...
    Особенности пересмотра судебных актов в арбитражном суде апелляционной инстанции
    Доволен работой автора
    "Наследование по закону в романо-германской и англо-саксонской правовых семьях: сравнительно-правовые аспекты"
    Хочу сказать огромное спасибо Вячеславу! Отвечал на все вопросы, вносил правк...
    Совершенствование контрольной деятельности по налогу на доходы физических лиц
    Она супер, выручила меня очень!

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 Выполненных работ
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Оксана М. Восточноукраинский национальный университет, студент 4 - ...
    4.9 (37 отзывов)
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политоло... Читать все
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политологии.
    #Кандидатские #Магистерские
    68 Выполненных работ
    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ
    Анна В. Инжэкон, студент, кандидат наук
    5 (21 отзыв)
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссе... Читать все
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссертаций. Работала в маркетинге. Практикующий бизнес-консультант.
    #Кандидатские #Магистерские
    31 Выполненная работа
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Шиленок В. КГМУ 2017, Лечебный , выпускник
    5 (20 отзывов)
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертац... Читать все
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертационной работ. Помогу в медицинских науках и прикладных (хим,био,эколог)
    #Кандидатские #Магистерские
    13 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Модифицирование поверхности полученного с помощью аддитивной технологии титанового сплава Ti-6Al-4V
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Изучение процессов термостимулированного и неравновесного выхода изотопов водорода из Pd, Ni, Pt, Zr, Ti
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)