Moltde química! - Blogs de l'Institut d'Estudis Catalans

MOLT DE QUÍMICA! 99
Defecte AVO28-S5 AVO28-S8 XINT
Carboni 0,43(9) 1,85(20) 0,99(12)
Oxigen 0,21(7) 0,40(13) 0,36(4)
Bor 0,014(5) 0,04(2) 0,005(2)
Espais buits 0,33(10) 0,33(10) 0,33(10)
Concentració de punts defectuosos a les esferes de silici i en l’interferòmetre de raigs X (XINT) (llegiu més
endavant). Unitat: 10 15 cm -3 .
Estudi de les propietats geomètriques de les esferes
A partir de material de les dues esferes, es va crear un interferòmetre de raigs X (objecte capaç de
mesurar amb gran precisió longituds d’ones). Així doncs, a partir de les dades de la taula anterior i
mitjançant la fórmula següent, es van poder calcular les variacions que les contaminacions havien
causat en superfície de les esferes:
aS 1 ∑ βΔN aXINT
Paràmetres Unitat AVO28-S5 AVO28-S8
Massa de la superfície de l’esfera μg 224(15) 215(15)
Grossor de la superfície de l’esfera nm 2,91(30) 2,72(28)
Dèficit de massa μg 9,3(6) 23,7(4)
Un cop aplicades les correccions, doncs, es va poder determinar experimentalment les proporcions de
les estructures cristal·lines que composaven les dues esferes mitjançant tècniques basades en els
treballs de Max von Laue. Un cop fets els càlculs, es va constatar que tots els valors obtinguts en cada
esfera coincidien amb les de l’altra en les xifres significatives. Cap prova realitzada donà indicis
d’imperfeccions a l’interior de les esferes.
Determinació de la superfície de les esferes
Les esferes de silici, tal i com s’havia previst, estaven recobertes per una capa d’òxid. Un conjunt
d’anàlisis basats en cristal·lografies de raigs X varen indicar, a més, la presència de contaminacions
imprevistes de silicats de coure i de níquel a les superfícies de les esferes. Per tals d’eliminar aquestes
contaminacions, doncs, es va aplicar un complex tractament químic a les dues esferes i, de nou,
mitjançant tècniques de raigs X, es va determinar la superfície de cadascuna de les esferes.
Imatge II: Mapes topogràfiques del grossor de les capes de
diòxid de silici (SiO2). L’esfera de l’esquerra és l’anomenada
AVO28-S5 i la de la dreta, AVO28-S8. El color blau indica un
gruix de 2,0nm i el groc de 4,5nm.
a(S): Àrea de l’esfera analitzada aaaaaaaaaa aaa aaaaaa
a0(XINT): Paràmetre geomètric del interferòmetre a aaaaaaaaaaa
i: Concentració de punts defectuosos (Vegeu la taula anterior)
βi:Coeficient de defecte aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
(βC=-6,9(5)x10 24 cm 3 , βO=-4,4(2)x10 24 cm 3 i βB=-5,6(2)x10 24 cm 3 ) aaa
ΔNi: Diferència de concentració de defectes entre l’esfera i
l’interferòmetre
Imatge III: Mapes topogràfics del diàmetre de les esferes de
silici. Els colors indiquen les desviacions respecte al valor
mitjà del diàmetre. El color blau més fosc indica una desviació
de -63nm i el roig una de 37nm. La distància mitjana de pol a
pol a l’esfera de l’esquerra (AVO28-S5) és igual a 97nm,
mentre que a la de la dreta (AVO28-S8) és de 89nm.