Skip to Content

Учебные модули

Модуль 1. Знакомство со спектрометром Rigaku R-XAS

Цель работы: познакомиться с устройством рентгеновского абсорбционного спектрометра Rigaku R-XAS и изучить функциональное предназначение отдельных частей установки.

Рентгеновский спектрометр RIGAKU R-XAS предназначен для измерения спектров рентгеновского поглощения областях XANES (X-ray Absorption Near Edge Structure) и EXAFS (Extended X-ray Absorption Fine Structure) в диапазоне энергий от 5500 до 30000эВ. Прибор состоит из трёх блоков – блока охлаждения, блока питания и блока измерений. Блок охлаждения осуществляет циркуляцию деионизованной и обеззараженной воды по внутреннему контуру прибора, охлаждая анод, трансформатор и турбомолекулярный насос. Блок питания оснащён высоковольтным трансформатором для питания рентгеновской трубки напряжением 10-40кВ. В блоке измерений располагаются камера с гониометром и рентгеновской трубкой, а также и камера с детекторами, куда помещаются образцы.

Модуль 2. Определение зарядового состояния атомов на основе спектроскопии XANES

Цель работы: определение степени валентности неизвестного химического соединения на основе сравнения химического сдвига его спектра по отношению к эталонным спектрам.

Одно из главных преимуществ методов рентгеновской спектроскопии является возможность, последовательно меняя опорный элемент изучить окружение различных типов атомов вещества. Спектроскопия поглощения действует, следовательно, как зонд для исследования локальной структуры вокруг определенного базового атома. Этот метод можно применить к любому виду материала, кристаллическому или аморфному твердому телу и даже жидкости.

Модуль 3. Исследование зависимости спектров XANES от структурных параметров

Цель работы: экспериментальное исследование зависимости формы спектров рентгеновского поглощения XANES от локального атомного окружения вокруг поглощающего атома.

К тонкой структуре рентгеновского поглощения (X-ray absorption fine structure – XAFS) относят осциллирующий характер коэффициента поглощения рентгеновского излучения с энергией выше края поглощения. XAFS содержит важные данные о материале, например, о его локальном атомном строении (виды атомов, их координаты). Изучая структуру края рентгеновского поглощения, можно получать сведения о зарядовом состоянии атомов в исследуемых веществах, особенностях химической связи между атомами, структурных параметрах вещества.

Модуль 4. Подбор структурных параметров (fitting) для теоретического воспроизведения спектров XANES

Цель работы: моделирование зависимости формы спектров рентгеновского поглощения XANES от симметрии и параметров локального атомного окружения вокруг поглощающего атома.

Спектр XANES довольно чувствителен к различным конформационным изменениям локальной геометрии: структурным искажениям, замещениям, добавлениям лигандов или их отходу, а также к изменению степени окисления поглощающего атома. Для определения структуры исследуемого соединения в какой-то неизвестной форме необходимо сначала сконструировать начальную модель, которая достаточно близка к ожидаемой геометрии соединения, и выбрать параметры структуры, которые будут варьироваться. Для уточнения этих структурных параметров может использоваться подход многомерной интерполяции спектров, реализованный в программе FitIt.

Модуль 5. Определение локальной атомной структуры вокруг примесных атомов в разбавленных магнитных полупроводниках

Цель работы: исследование типов дефектов примесных атомов в разбавленных магнитных полупроводниках нового поколения.

Разбавленные магнитные полупроводники (РМП) – это полупроводниковые соединения, соединяющие в себе как полупроводниковые, так и магнитные свойства и получаются допированием немагнитного полупроводника элементами переходных металлов (Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni и Cu). Потенциальные возможности полупроводниковых спинтронных приборов, использующих спин электронов в дополнение к их заряду, намного превышают возможности традиционных полупроводниковых устройств. Оксид цинка также является перспективным материалом для создания магнитных полупроводников для приложений спинтроники.

Модуль 6. Определение структуры платиновых противораковых препаратов разных поколений

Цель работы: изучение структуры платиновых противораковых препаратов и механизма их взаимодействия с ДНК посредством метода спектроскопии рентгеновского поглощения.

В настоящей работе предлагается измерить спектры рентгеновского поглощения за Pt L3-краем препарата «Элоксатин» (оксалиплатин 5 мг/мл, производства «Санофи-Авентис Франс»), растворов для инфузий в глюкозе и альбумине в концентрациях, рекомендованных для применения, и растворы в крови и плазме крови. На основе анализа ближней тонкой структуры спектров рентгеновского поглощения за Pt L3-краем и проведение компьютерного моделирования необходимо получить информацию о локальном атомном и электронном строении оксалиплатина во взаимодействия препарата с клетками организма.

Модуль 7. Чувствительность спектров рентгеновского поглощения к изменению размера наночастиц

Цель работы: исследование изменения формы спектров рентгеновского поглощения в динамическом процессе роста среднего размера наночастиц в растворе в процессе радиолиза.

Рентгеновское излучение высокой интенсивности вызывает радиолиз воды с образованием таких продуктов, как H+, H, OH, OH- и гидратированных электронов. Эти продукты реагируют между собой, с водой и растворенными в ней соединениями. Механизмы реакции зависят от свойств раствора, таких как pH, концентрация, наличие стабилизирующих соединений и т.д. В данной работе будет рассмотрено формирование кластеров меди в водном растворе CuCl2 под действием рентгеновского излучения.

Для получения полного доступа к материалам сайта представьтесь или зарегистрируйтесь