ЭПР -спектроскопический метод.
Метод ЭПР позволяет измерять концентрацию атомов и радикалов в пламенах. Пламя помещают под резонатором радиоспектрометра. Важно не допускать изгиба в трубке пробоотборника, т.к. всякое торможение скорости потока приводит к потерям активных частиц из-за их гибели на стенках. Внутреннюю поверхность кварцевой трубки, ведущей от пробоотборника к резонатору, следует обрабатывать фтористоводородной кислотой, а затем насыщенным раствором тетрабората калия.
Схема установки для ЭПР -спектроскопического зондирования пламен:
1-пробоотборник;
2-магнит спектрометра;
3-резонатор;
4-сосуд с жидким азотом;
5-монометр;
6-горелка с пламенем;
7-форбалон.
Метод резонансной флуоресценции.
Основным инструментом лазерной спектроскопии является лазер с перестраивающейся частотой, в частности, лазеры на основе органических красителей. В настоящее время благодаря использованию большого числа органических красителей (несколько сотен) с помощью таких лазеров удается генерировать излучение с любой длины волны от 0.34 до 1.2 мкм.
Удваивая частоту генерации на кристаллах КДР можно получить перестраиваемое излучение в УФ -области спектра.
Сейчас разработано много методов лазерной спектроскопии. Это – абсорбционный, оптико-акустический, метод комбинационного рассеивания. Остановимся на двух наиболее перспективных для исследования пламен: методе резонансной флуоресценции и внутрирезонансной лазерной спектроскопии. Флуоресцентный метод основан на регистрации флуоресценции, возникающей при поглощении веществом энергии лазерного пучка. Метод регистрирует квантовые переходы атомов, молекул, сопровождающиеся распадом частиц в возбужденных состояниях.
|
|
|
1- зеркала;
2- УФ- фильтр;
3- КДР- кристалл для удвоения частоты;
4- полупрозрачное зеркало;
5- импульсная лампа;
6- кювета с красителем;
7- эталоны Фабри-Перо;
8- зеркало;
9- реакционный сосуд;
10-ФЭУ;
11-монохроматор;
12-осциллограф.
Внутрирезонаторная лазерная спектроскопия.
Весьма эффективен лазерный метод высокочувствительного обнаружения слабых линий поглощения, основанный на помещении внутрь резонатора многоходового лазера с широкой полосой поглощения среды со слабым поглощением внутри полосы усиления лазера. Этот метод был продемонстрирован в экспериментах с импульсным лазером на неодимовом стекле, взятом для возбуждении флуоресценции на красителе. Когда ячейка помещена внутрь резонатора, слабое поглощение на отдельных частотах приводит к перераспределению интенсивности излучения в различных модах. Моды, попавшие внутрь слабых линий поглощения, подавляются, т.е. происходит селективное их тушение. Это приводит к резким провалам в спектре излучения лазера, которых нетрудно обнаружить с помощью обычного спектрографа.
|
|
|
Схема установки внутрирезонаторной спектроскопии:
1- резонатор лазера на красителях;
2- кювета с красителем;
3- поглощаемый слой;
4- поворотное зеркало;
5- спектрограф.
Высокая чувствительность метода внутрирезонаторного поглощения сравнительно с методом измерения однопроходного поглощения вне резонатора достигается за счет многократного прохождения излучения за время генерации через поглощенную среду. Эффективная длина пути в поглощающем веществе определяется произведением скорости света на время генерации лазера и достигает 30 нм. Например, при возбуждении молекул красителя с помощью лазера на неодимовом стекле (τ=10-3 с), удается обнаружить чрезвычайно слабые линии поглощения молекул (NH3, HN3, CO2, C2H2 и т.д. ) обусловленные колебательно-вращательными переходами в области 9380 - 9480 см-1 с коэффициентом поглощения 10-7. Следует отметить, что метод внутрирезонаторного поглощения обладает очень высоким временным разрешением – менее 10-6 , что делает его очень перспективным для регистрации короткоживущих продуктов химических реакций радикалов и нестабильных молекул.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 121; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!