Лазерный флуоресцентный анализ

Лазерный флуоресцентный анализ. Структурный спектр флуоресценции, возбуждаемый лазером, может служить прекрасным средством идентификации малых количеств органических примесей в сложных органических смесях. [c.168]

По флуоресценции загрязняющих и примесных газов, встречающихся в атмосфере, имеется обширная литература. Ряд молекул, таких как N02, 502, N0, ОН и некоторые другие, изучен достаточно полно, по другим молекулам налицо нехватка информации (особенно по скоростям тушения в воздухе) чтобы оценить величину сечения рассеяния. В табл. 6.2, составленной "в [10] на основе литературных данных, опубликованных с 1972 г. до 1985 г., в обобщенном виде приведены данные о спектрах люминесценции молекул, представляющих интерес как объект контроля. В табл. 6.3, также заимствованной из [10], приведены результаты оценок концентрационной чувствительности метода лазерной флуоресцентной спектроскопии при анализе малых примесей в воздухе, которые подчеркивают отмеченную ранее высокую чувствительность метода. [c.153]

Рис. VII.64. Схема флуоресцентного лазерного анализа

Высокая селективность флуоресцентного лазерного спектрального анализа связана с возможностью осуществления селекции по нескольким каналам по частоте возбуждения, по частоте излучения, по кинетике излучения. Ряд новых методов и схем повышения избирательности флуоресцентного анализа рассмотрен в [14]. Особенно перспективными представляются методы, осуществляющие одновременную селекцию по спектрам поглощения и испускания— метод синхронных спектров и анализ получаемых данных с помощью матрицы возбуждение—излучение , а также удобное при проведении локальных измерений низкотемпературное приготовление образцов в условиях матричной изоляции системы Шпольского, сверхзвуковая струя, матрицы инертных газов [23, 24]. Перспективность применения методов лазерной флуоресценции для исследования газовых сред детально обсуждалась и подчеркивалась в [1]. Примером эффективности использования флуоресцентных методов для дистанционного определения параметров атмосферы может служить, предложенная в [21] методика детектирования радикала ОН и определения профиля температуры по отношению двух сигналов флуоресценции. Один из этих сигналов регистрируется при возбуждении с уровня Г=Ъ/2 ( 1=282,06 нм ) второй — с уровня =11/2 (А.2 = 282,67 нм). При измерении их отношения возможно определение температуры в интервале 225... 280 К с погрешностью менее 10 %, определяемой погрешностью измерения отношения сигналов на и А.2. По флуоресценции радикала ОН возможно измерение давления в диапазоне 25... 250 Па (на высотах 40... 55 км) по отношению сигналов флуоресценции при возбуждении в полосах (1.1) и (0.0). [c.151]

Повышение предельной чувствительности спектрального анализа атомов и молекул. С применением интенсивного лазерного излучения стало возможным повышение чувствительности таких спектроскопических методов, как флуоресцентный, оптикоакустический и др. Например, применение в ИК-области вместо монохроматизированного излучения теплового источника со спектральной излучательной способностью , ==4-10 Вт/см -ср (V = 5000 см"1, Аг- = 1 см при Т = 2000° С) лазерного излучения с 10 Вт/см -ср (для лазера на Не—Ме с выходной мощностью 30 мВт с л = 3,39 мкм) позволяет примерно в 10 раз повысить чувствительность флуоресцентного метода, которая прямо пропорциональна Ьх- В результате с этим методом с помощью подобных лазеров можно определять абсолютную концентрацию атомов в газовой фазе до 10" атомов в 1 см и относительную концентрацию молекулярных микропримесей в газах с помощью оптико-акустического метода до 10 %. [c.438]

Дистанционный спектральный анализ. Большая энергия, заключенная в лазерных и .шyль ax, в сочетапнп с высокой направленностью излучеиия позволяют возбуждать молекулы на достаточном удалении от лазера (до сотен километров) и получать информацию об их составе и концентрации на основе приема вторичного излучения, обусловленного флуоресцентным, комбинационным и другими типами рассеяния. На основе этого принципа разработаны приборы — лидары, представляющие собой комбинацию мощного лазера, оптического телескопа и спектрометра, которые служат для исследования состава атмосферы и контроля загрязнений окружающей среды. [c.439]

Флуоресцентный метод. Этот метод основан на регистрации поглощенной из лазерного излучения энергни по возникающей флуоресценцип возбужденных в образце частиц (рис. 11.64). Для анализа флуоресцентного излучения используют обычный монохроматор. Область применения флуоресцентного метода — квантовые переходы атомов и молекул, сопровождающиеся радиационным распадом возбужденных состояний. Как и в оптикоакустическом, чувствительность флуоресцентного метода повышается с увеличением мощности лазерного излучения и достигает 10 атомов в 1 сы для атомов Ка при работе с лазером на краси- [c.443]

Анализ по спектрам комбинационного рассеяния. Схема установки для проведения этого анализа такая же, как и для флуоресцентного (см. рис. 11.63). Высокая интенсивность и направленность лазерного излучения позволяют получать в очень малом сфокусированном пространственном объеме большие плотности излучения. Это дает возможность проводить анализ по спектрам комбпнационного рассеяния с очень малыми количествами веществ (до Ю г). Для возбуждения спектров комбинационного рассеяния используют как непрерывные лазеры (например, на аргоне с мощностью около 10 Вт на длинах волн 0,4880 и 0,5145 мкм или на Не—Ме с мощностью до 50 мВт на длине волны 0,6328 мкм), так и импульсные (на стекле с неодимом или рубиновые). Благодаря малой длительности импульса излучения (около 10 с) с такими лазерами можно получить хорошее временное разрешение спектральной аппаратуры, что важно для анализа коротко-живущих продуктов и кинетики химических реакций. [c.443]

Наряду с полезным сигналом на фотоприемник попадает также фоновое излучение. Оно обусловлено оптическим излучением, существующим в атмосфере в полосе приемника (например, излучение Солнца), и рассеянным излучением зондирующего лазерного импульса на частоте зондирования (аэрозольное и рэлеев-ское рассеяние) и частоте приема. Последний, практически неустранимый фоновый сигнал, может быть обусловлен одно- или мно-гофотонной люминесценцией или комбинационным рассеянием в газах атмосферы (включая как основные — азот и кислород, так и малые — в первую очередь водяной пар — компоненты атмосферы), а также свечением аэрозоля, нагретого мощным лазерным излучением. Оцененная из самых общих соображений пороговая концентрационная чувствительность флуоресцентного спектрального анализа газовых составляющих, для которых do/dQ 10 mV p, ограниченная оптической помехой из-за неконтролируемой люминесценции, может достигать уровня 1 ppt. [c.150]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...