Приборы и техника эксперимента, 2023, № 3, стр. 130-141

МОДЕРНИЗИРОВАННЫЙ БЕЗЖИДКОСТНЫЙ ГЕЛИЕВЫЙ КРИОСТАТ ЗАМКНУТОГО ЦИКЛА ДЛЯ МЕССБАУЭРОВСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

С. С. Старчиков a, К. О. Фунтов a, В. А. Заяханов a*, К. В. Фролов a, М. Г. Клёнов b, И. Ю. Бондаренко b, И. С. Любутин a

a Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова ФНИЦ “Кристаллография и фотоника” РАН
119333 Москва, Ленинский просп., 59, Россия

b ООО “Криогенные приборыˮ
123060 Москва, ул. Расплетина, 11, к. 2, Россия

* E-mail: zayakhanov.vladimir@gmail.com

Поступила в редакцию 12.10.2022
После доработки 18.10.2022
Принята к публикации 26.11.2022

Аннотация

Одной из проблем при использовании криостатов замкнутого цикла для прикладных и фундаментальных научных исследований остается передача механических вибраций на исследуемый образец. Особенно это актуально для мессбауэровской спектроскопии и оптических методов исследований, так как в таком случае это приводит к уширению спектральных линий. В данной работе представлены различные инженерные подходы для снижения механических вибраций, передаваемых на образец, в криостатах замкнутого цикла, в частности, при проведении мессбауэровской спектроскопии. Проведен анализ уширения спектральных линий эталонного поглотителя – фольги α-Fe, а также выполнено сравнение спектров высококачественного монокристалла FeBO3 до и после модернизации криостата. Полученные результаты могут быть использованы при разработке новых или усовершенствовании существующих криостатов.

Список литературы

  1. Li X., Zhu K., Pang J., Tian M., Liu J., Rykov A.I., Zheng M., Wang X., Zhu X., Huang Y., Liu B., Wang J., Yang W., Zhang T. // Appl. Catal. B Environ. 2018. V. 224. P. 518. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2017.11.004

  2. Tombácz E., Turcu R., Socoliuc V., Vékás L. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2015. V. 468. № 3. P. 442. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2015.08.030

  3. Oshtrakh M.I. // Cell Biochem. Biophys. 2019. V. 77. № 1. P. 15. https://doi.org/10.1007/s12013-018-0843-8

  4. Chuev M.A., Cherepanov V.M., Deyev S.M., Mischenko I.N., Nikitin M.P., Polikarpov M.A., Panchenko V.Y. // AIP Conference Proceedings. 2010. V. 1311. P. 322. https://doi.org/10.1063/1.3530033

  5. Rusakov V.S., Pokatilov V.S., Sigov A.S., Matsnev M.E., Gubaidulina T.V. // JETP Lett. 2014. V. 100. № 7. P. 463. https://doi.org/10.1134/S0021364014190102

  6. Kuzmann E., Homonnay Z., Klencsár Z. Szalay R. // Molecules. 2021. V. 26. № 4. P. 1062. https://doi.org/10.3390/molecules26041062

  7. Maksimova A.A., Klencsár Z., Oshtrakh M.I., Petrova E.V., Grokhovsky V.I., Kuzmann E., Homonnay Z., Semion-kin V.A. // Hyperfine Interact. 2016. V. 237. № 1. P. 33. https://doi.org/10.1007/s10751-016-1218-4

  8. Sumanov V.D., Aksyonov D.A., Drozhzhin O.A., Presniakov I., Sobolev A.V., Glazkova I., Tsirlin A.A., Rupasov D., Senyshyn A., Kolesnik I.V., Stevenson K.J., Antipov E., Abakumov A.M. // Chem. Mater. 2019. V. 31. № 14. P. 5035. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.9b00627

  9. Shen G., Mao H.K. // Reports Prog. Phys. 2017. V. 80. № 1. P. 016101. https://doi.org/10.1088/1361-6633/80/1/016101

  10. Williams J.M. // Cryogenics (Guildf). 1975. V. 15. № 6. P. 307. https://doi.org/10.1016/0011-2275(75)90077-6

  11. Micke P., Stark J., King S.A., Leopold T., Pfeifer T., Schmöger L., Schwarz M., Spieß L.J., Schmidt P.O., Crespo López-Urrutia J.R. // Rev. Sci. Instrum. 2019. V. 90. № 6. P. 065104. https://doi.org/10.1063/1.5088593

  12. Ekin J. Experimental techniques for low-temperature measurements: cryostat design, material properties and superconductor critical-current testing. NY.: Oxford U. Press, 2006. ISBN 978-0-19-857054-7. https://doi.org/10.1063/1.2743130

  13. Gifford W.E. Advances in Cryogenic Engineering. Boston, MA: Springer US, 1966. P. 152–159.

  14. D’Addabbo A., Bucci C., Canonica L., Di Domizio S., Gorla P., Marini L., Nucciotti A., Nutini I., Rusconi C., Welliver B. // Cryogenics (Guildf). 2018. V. 93. P. 56. https://doi.org/10.1016/j.cryogenics.2018.05.001

  15. Ikushima Y., Li R., Tomaru T., Sato N., Suzuki T., Haruyama T., Shintomi T., Yamamoto A. // Cryogenics (Guildf). 2008. V. 48. № 9–10. P. 406. https://doi.org/10.1016/j.cryogenics.2008.04.001

  16. Boolchand P., Lemon G.H., Bresser W.J., Enzweiler R.N., Harris R. // Rev. Sci. Instrum. 1995. V. 66. № 4. P. 3051. https://doi.org/10.1063/1.1145528

  17. Olivieri E., Billard J., De Jesus M., Juillard A. Leder A. // Nucl. Instrum. and Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip. 2017. V. 858. P. 73. https://doi.org/10.1016/j.nima.2017.03.045

  18. Наумов П.Г., Любутин И.С., Фролов К.В., Деми-хов Е.И. // ПТЭ. 2010. № 5. С. 158.

  19. Криомагнитные системы tSTAT310x. URL: http://cryo.ru/index.php?option=com_content&task= view&id=72&lang=ru.

  20. Courts S.S. // IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 2017. V. 278. № 1. P. 012076. https://doi.org/10.1088/1757-899X/278/1/012076

  21. Matsnev M.E., Rusakov V.S. // AIP Conference Proceedings. 2012. V. 1489. P. 178. https://doi.org/10.1063/1.4759488

  22. Yagupov S., Strugatsky M., Seleznyova K., Mogilenec Y., Snegirev N., Marchenkov N V., Kulikov A.G., Eliovich Y.A., Frolov K.V., Ogarkova Y.L., Lyubutin I.S. // Cryst. Growth Des. 2018. V. 18. № 12. P. 7435. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.8b01128

  23. Lyubutin I.S., Snegirev N.I., Chuev M.A., Starchikov S.S., Smirnova E.S., Lyubutina M.V., Yagupov S.V., Strugatsky M.B., Alekseeva O.A. // J. Alloys Compd. 2022. V. 906. P. 164348. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.164348

Дополнительные материалы отсутствуют.