УДК 538.945(06)+ 539.2(06) Сверхпроводимость и физика наноструктур И.Ю. БЕЗОТОСНЫЙ, А.И. МИСЬКЕВИЧ, Б.С. САЛАМАХА, Д.В. ФОМИН Московский инженерно-физический институт (государственный университет) МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ЖИДКОГО ГЕЛИЯ И АЗОТА Предложена методика для изучения фотолюминесценции, возбуждаемой бетачастицами Cu64 в жидком гелии или азоте. Источником быстрых электронов является фольга из чистой меди толщиной 20 мкм, облученная в канале реактора МИФИ тепловыми нейтронами. После 20 часов облучения активность источника составляет ~1010 част/(сек см2). Медный источник в виде цилиндра из фольги помещался в оптический криостат. Люминесценция жидкого азота наблюдалась на установке СР-2. При прохождении высокоэнергетичных частиц через вещество образуются атомы и молекулы в возбужденных состояниях. В плотных средах эти состояния могут образовывать многоатомные метастабильные молекулы (кластеры). Поиску новых кластеров гелия и азота посвящены работы [1-10]. Для некоторых типов кластеров теоретически предсказаны новые свойства, такие, например, как высокая энергоемкость [9,10]. Для возбуждения люминесценции предлагается использовать бетаисточник, поскольку это наиболее эффективный способ возбуждения электронных подсистем. Для изучения люминесценции под действием бета-излучения в жидком гелии или азоте предложена оригинальная методика. Источником электронов является фольга из чистой меди толщиной около 20 мкм, облученная в канале реактора МИФИ тепловыми нейтронами. Активность источника в миллион раз больше, чем в работе [1] (~3000 част/сек). Источник имеет форму цилиндрической поверхности диаметром 16 мм и высотой 50 мм. Облучению подвергается азот или гелий в жидкой фазе. Большая плотность способствует повышению плотности метастабильных состояний атомов гелия и, как следствие, вероятности образования метастабильных кластеров и их наблюдения. За счет изменения времени облучения медной фольги интенсивность электронного воздействия можно изменять в широких пределах (от 106 до 1010 част/(сек см2)). Кроме того, источник излучения можно удалить из криостата за время менее 1 секунды и наблюдать послесвечение. Расчетная интенсивность бета источника массой 0,2 г/см2 при облучении в течение 20 часов составит 5·10 10 част/(сек см2). ISBN 5-7262-0710-6. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2007. Том 4 145 УДК 538.945(06)+ 539.2(06) Сверхпроводимость и физика наноструктур Изложенная методика была использована для снятия спектра люминесценции жидкого азота. Измерения были выполнены в интервале длин волн от 200 до 800 нм. Полученный спектр приведен на рис 1. Люминесценция наблюдалась в диапазоне от 390 до 760 нм. Полученный спектр существенно отличается от спектра люминесценции газообразного азота, возбуждаемого электронным пучком. Работа поддержана фондом CRDF, проект “Научно-образовательный центр фундаментальных исследований материи в экстремальных состояниях”. Рис. 1. Спектр люминесценции жидкого азота Список литературы 1. McKinsey.D.N., Brome C.R., Butterworth J. S. et al // Phys. Rev. A. 1999. V.59. P.200. 2. McKinsey.D.N., Brome C.R., Dzhosyuk S. N. et al // Phys. Rev. A. 2003. V.67. P.062716 3. H.Buchenau and J. P. Toennies, J. A. Northby. // J. Chem. Phys. 1991. V.95. P.8134. 4. Konovalov A.V. and Shlyapnikov G.V. // Sov. Phys. JETP. 1991. V.73. P.286. 5. Chablowski C.F. et al // J. Chem. Phys. 1989. V.90. P.2504. 6. Lauderdale W.J., Stanton J.F., and Bartlett R.J., // J. Phys. Chem. 1992. V.96. P.1173. 7. Leininger M.L., Sherril C.D., and Schaefer H.F., // J. Phys. Chem.. 1995. V.99. P.2324. 8 Chen C. and Sun K.-C. // Int. J. Quant. Chem. 1996. V.30. P.497. 9. Дегтяренко Н.Н., Елесин В.Ф., Матвеев Н.В., Опёнов Л.А., Подливаев А.И. // Труды Научной сессии МИФИ-2004. 2004. V.4. P.133-134. 10. Degtyarenko N. N., Elesin V. F., Openov L. A., Podlivaev A. I. // Phys. Low-Dim. Struct. 2002. V.1/2. P.135 146 ISBN 5-7262-0710-6. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2007. Том 4