Analysis of structure changes of lithium orthosilicate-containing ceramic surface after radiation with high energy ions

Litija ortosilikātu saturošas keramikas virsmas struktūras izmaiņu analīze pēc starošanas ar augstas enerģijas joniem. Ansone A., zinātniskais vadītājs: Dr. chem., vadošais pētnieks Zariņš A, konsultanti: Dr. chem., vadošā pētniece Ķizāne G. un Mg. chem.¬, pētniece Avotiņa L. Bakalaura darbs. 46 lappuses, 26 attēli, 1 tabula, 39 literatūras avoti, 3 pielikumi. Latviešu valodā. Bakalaura darba ietvaros ir veikta litija ortosilikātu (Li4SiO4) saturošas keramikas virsmas sastāva analīze pirms un pēc starošanas ar augstas enerģijas joniem. Papildus veikta masas izmaiņu analīze, lai noteiktu atmosfēras sastāva ietekmi uz parauga virsmas hemisorbcijas procesiem. Izmantojot ATR-FTIR spektrometriju un gravimetriju ir noskaidrots, ka Li4SiO4 saturošai keramikai ilglaicīgi atrodoties gaisā masa palielinās līdz pat 11 % un veidojas litija karbonāta slānis. Ar TG/DTA-FTIR parādīts, ka uz parauga virsmas hemisorbētais ūdens un oglekļa dioksīds desorbējas ap 800 ℃. Analizējot apstarota parauga virsmas sastāva izmaiņas atkarībā no karsēšanas temperatūras, ATR-FTIR spektros Li4SiO4 raksturīgie signāli ir redzami sākot ar 450 ℃. Ar OA spektrometriju apskatīti starošanas gaitā radušies radiācijas defekti. Balstoties uz iegūtajiem rezultātiem ir izveidota Li4SiO4 saturošas keramikas paraugu transportēšanas, sagatavošanas un analīzes metodoloģija.Analysis of structure changes of lithium orthosilicate-containing ceramic surface after radiation with high energy ions. Ansone A., scientific supervisor: Dr. chem., leading researcher Zariņš A, consultants: Dr. chem., leading researcher Ķizāne G. and Mg. chem., researcher Avotiņa L. Bachelor's thesis. 46 pages, 26 figures, 1 table, 39 references, 3 appendices. In Latvian. In the framework of bachelor thesis, the surface composition of the lithium orthosilicates (Li4SiO4) containing ceramics has been analysed before and after irradiation with high energy ions. In addition, analysis of mass changes has been made in order to determine the effect of the atmospheric composition on the surface chemisorption processes of the sample. Using ATR-FTIR spectrometry and gravimetry, it has been found that Li4SiO4 containing ceramics long-term exposed to air results in weight increase up to 11 % and formation of a lithium carbonate layer. TG/DTA-FTIR analysis shows that water and carbon dioxide which are chemisorbed on the sample surface are desorbed at about 800 ℃. The analysis of the surface composition changes of an irradiated sample depending on the heating temperature show that the characteristic signals of Li4SiO4 in the ATR-FTIR spectra are visible from 450 ℃. Radiation-induced defects caused by irradiation were analysed using OA spectrometry. On the basis of the obtained results, a methodology for the transportation, preparation and analysis of Li4SiO4 containing ceramic samples has been developed