Optische Eigenschaften und strukturelle Umwandlungen ausgewählter Silikate und Oxide als Analoga des kosmischen Staubes

Fabian, Dirk

In der vorliegenden Dissertation werden Untersuchungen an ausgewählten Oxiden und Silikaten als Laboranalogmaterialien des kosmischen Staubes beschrieben. Ihre optischen Eigenschaften werden diskutiert, und die strukturellen Veränderungen werden beschrieben, die sie unter Bedingungen erfahren, die denen in kosmischen Umgebungen nahe kommen. Amorphe Silikat-Nanopartikel wurden durch Laserablation erzeugt und ihre Neigung zur Kristallisation durch Temperung untersucht. Dabei konnte eine starke Abhängigkeit der Temperzeit von der Temperatur, aber auch vom Mg/Si-Verhältnis im Silikat festgestellt werden. Kristalline Silikate wurden durch Ionenbestrahlung amorphisiert, und die Amorphisierungsdosen wurden für verschiedene Ionen und Energien bestimmt. Diese Messungen führten zum Ergebnis, dass Silikate in genügend dichten und heißen zirkumstellaren Staubhüllen kristallisieren können. Im interstellaren Medium gehen Silikate hingegen durch die Wirkung der kosmischen Strahlung und durch Stossfronten in eine amorphe Struktur über. Für die Interpretation von ISO-Beobachtungsdaten Sauerstoff-reicher Sterne wurden stöchiometrische und nicht-stöchiometrische Spinelle erzeugt, von denen durch IR-Reflexionsspektroskopie optische Konstanten gewonnen wurden. Mit Hilfe dieser Daten wurden Streurechnungen für kleine kugelförmige Partikel vorgenommen. Der Vergleich dieser Rechnungen mit der Beobachtung führte zur Identifikation von Banden bei 13, 17 und 32 Mikrometern in einer Vielzahl kosmischer Spektren, wodurch die Existenz des Minerals Spinell in diesen Hüllen als gesichert angesehen werden kann.

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Fabian, Dirk: Optische Eigenschaften und strukturelle Umwandlungen ausgewählter Silikate und Oxide als Analoga des kosmischen Staubes. 2002.

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