ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Превращение образца в атомный пар путем его катодного распыления из "Атомно-абсорбционный анализ" Прохождение тока в газе при низком давлении сопровождается, как известно, разрушением катода в результате действия катодного распыления. Последнее обусловливается бомбардировкой поверхности катода положительными ионами газа, ускоряемыми электрическим полем вблизи катода до высоких скоростей. Существенно отметить, что распыляемые частицы представляют собой атомы металла, в силу чего катодное распыление следует рассматривать, как одно из средств переведения анализируемых образцов в атомарное состояние. [c.80] Впервые на эффективность использования катодного распыления для атомно-абсорбционного анализа металлов было указано в [63]. Авторами этой работы были проведены предварительные эксперименты, из результатов которых следовало, что катодное распыление может оказаться очень ценным при прямом анализе металлов, в особенности в анализе, требующем высокой чувствительности. [c.80] Авторы работы отмечают, что изложенный ими метод имеет большое будущее и не высказывают сомнений в том, что атомно-абсорбционная техника катодного распыления будет усовершенствована. В качестве особенных черт метода отмечается возможность произвольно менять чувствительность путем простого изменения силы разрядного тока и возможность применения абсорбционного анализа к элементам, резонансные линии которых расположены в вакуумном ультрафиолете. Предполагается, что с помощью камеры с катодным распылением явится возможным атомно-абсорбционное определение эле.ментов, не образующих свободных атомов в обычном (сте-хиометрическом) пламени. [c.81] Применение разряда в полом катоде для получения атомного пара натрия рассмотрено в [201, 235]. Авторы применяли трубку с полым катодом, имея в виду в основном два ее свойства наличие эффекта катодного распыления, позволяющего осуществлять, как показано в [236], анализ в полом катоде жаропрочных урановых сплавов и герметичность области ато-мизации. Последнее дает возможность проводить анализ радиоактивных веществ. В качестве источника резонансного излучения и. камеры катодного распыления использовались разборные разрядные трубки с водоохлаждаемым полым катодом, описанные ранее [236]. Свет, излучаемый эмиссионной трубкой, модулировался механическим прерывателем (60 гц). [c.81] При размещении в полости эмиссионной трубки магния, кальция, бериллия (I мг в виде металла) и кремния стабильное свечение устанавливалось через 30 минут стабильное свечение натрия (в виде Na l) устанавливалось лишь через 1—2 часа. [c.82] При выборе оптимальных условий для абсорбционной трубки авторы основывались на положении, что резонансная линия наиболее полно поглощается атомным паром, если ее контур подобен контуру абсорбционной линии. Для установления этих условий были проведены те же опыты, что и при выборе условий для эмиссионной трубки, т. е. подбирался режим, при котором линия натрия, измеряемая абсорбционной трубкой, имеет наименьшее самопоглощение. Наилучшие результаты были получены при давлении 2 мм рт. ст. и токе 100 ма. [c.82] Значительный по величине мешающий эффект, не нашедший в рассматриваемой работе объяснения, обнаружен при введении в абсорбционную полость солей лития и магния. Для изучения характера их влияния в полости, содержащие 10 мкг натрия, вводилось от 0,1 до 100 мкг лития (в виде Ь1Р) и от 0,1 до 100 мг магния (в виде Mg I2). [c.83] Установлено, что при увеличении количества лития атомное поглощение натрия резко уменьшается, и далее остается приблизительно постоянным. При увеличении содержания магния атомное поглощение натрия вначале резко возрастает, достигает максимума (приблизительно при 2 мг магния), а затем резко падает, после чего остается, приблизительно, постоянным. [c.83] Проведенные авторами исследования являются первой работой, в которой атомно-абсорбционный метод применяется для изучения факторов, определяющих образование и свечение атомного пара в разрядных трубках с полым катодом. Несомненно, что в дальнейших работах с применением разряда в полом катоде эмиссионные методы будут тесно связаны с абсорбционными, взаимно совершенствуя и дополняя друг друга. [c.84] Обсуждая полученные результаты, авторы отмечают, что полый катод во всех отношениях отличен от пламени и, следовательно, наиболее сильные абсорбционные линии элементов при использовании полого катода в качестве средства ато-мизации могут оказаться иными, отличающимися от линий, рекомендуемых авторами атомно-абсорбционных работ, применяющих пламя. Учитывая это, приведенные в работе пределы обнаружения следует рассматривать лишь как предварительные результаты, которые могут сильно измениться, если провести более детальное изучение атомного поглощения элементов, распыляемых в разрядных трубках с полым катодом. [c.84] Следует отметить, что авторы рассмотренных работ не полностью осветили аналитические возможности предлагаемого ими метода. Легко заметить, что применение в качестве распылительной камеры горячего полого катода представит возможность для атомно-абсорбционного определения примесей в тугоплавких металлах и жаропрочных соединениях других элементов, причем, учитывая высокую абсолютную чувствительность атомно-абсорбционного метода, следует ожидать и существенного эффекта в повышении относительной чувствительности анализа. [c.85] В лаборатории ИРЕА в качестве средства создания атомного пара элементов изучали разрядную трубку с горячим полым катодом, имеющую два кварцевых окна для ввода и вывода световых пучков, излучаемых лампами с полым катодом. Свет от лампы с полым катодом с помощью линз проектируется внутрь открытой с обеих сторон цилиндрической полости (материал — графит, внешний диаметр электрода — 6 мм, диаметр полости — 3 мм) и, далее, на входную щель монохроматора СФ-4 (фотоумножитель ФЭУ-18). [c.85] Для разделения абсорбционного и эмиссионного сигналов излучение лампы с полым катодом модулировалось частотой 320 гц (с помощью звукового генератора ЗГ-14), а излучение полого катода, служащего камерой испарения, — частотой 100 гц. Фототоки, снимаемые с фотоумножителя, подавались на вход узкополосного усилителя (анализатор спектра шумов АШ-2М), настроенного на частоту абсорбционного сигнала (320 гц). Проведенные с этой аппаратурой исследования показали, что чувствительность обнаружения элементов составляет для меди 0,01 мкг и 0,1 мкг для кальция. [c.85] Установлено, что одной из причин, препятствующих дальнейшему повышению чувствительности, является длительность испарения элементов, размещенных в полости горячего катода. Так, абсорбционный сигнал при размещении в полости катода микрограммовых количеств меди держится на одном уровне в течение нескольких минут и лишь после этого начинает медленно уменьшаться до нуля. Применение электродов с меньшей массой, а также увеличение силы разрядного тока, несомненно, позволит значительно улучшить эти результаты. [c.85] Вернуться к основной статье