Флуоресцентное излучение

На рис. 5.12 приведена принципиальная схема рентгеновского спектрометра с изогнутым кристаллом. Как видно из рисунка, первичные рентгеновские лучи из источника падают на исследуемый образец, вызывая вторичное флуоресцентное излучение. Часть излучения через диафрагму подается под малым углом на поверхность изогнутого кристалла и под углом скольжения отражается от него. Поскольку этот угол в соответствии с уравнением Вульфа— Брегга должен быть различным для компонентов излучения с разными длинами волн X, отраженные от изогнутого кристалла лучи, будучи сфокусированными на кольцевой экран (см. пунктирную окружность), образуют на нем спектр (см. точки а, б, в). Этот [c.125]

Поляризация флуоресценции. Важной характеристикой фотолюминесценции является поляризация флуоресценции. Каждую молекулу можно рассматривать как колебательный контур — элементарный осциллятор, который способен поглощать и испускать излучение не только вполне определенной частоты, но и с определенной плоскостью колебания. Если на вещество падает поляризованный свет, то он преимущественно возбуждает те молекулы, в которых направление колебания осциллирующих диполей совпадает с направлением электрического вектора возбуждающего светового пучка. Поэтому несмотря на то что молекулы в растворе ориентированы хаотично, возбуждению подвергаются лишь те из них, которые обладают соответствующей ориентацией. Если.время жизни возбужденного состояния велико по сравнению со временем, необходимым для дезориентации молекул вследствие вращения, этот процесс дезориентации происходит еще до того, как появится заметная флуоресценция. Если же скорость вращательного движения мала по сравнению со временем жизни возбужденного состояния, то свет флуоресценции испускается до завершения дезориентации. При этом осцилляторы, ответственные за флуоресцентное излучение, ориентированы в той же плоскости, в которой они были ориентированы в момент поглощения, так что флуоресцентное излучение оказывается частично поляризованным. В очень вязких растворителях даже малые молекулы могут сохранять ориентацию за время испускания флуоресценции. Крупные молекулы, такие, как белки, сохраняют свою ориентацию в течение периода времени, который достаточно велик по сравнению со временем испускания флуоресценции, поэтому их флуоресценция частично поляризована. Степень поляризации флуоресценции определяется по формуле [c.56]

Явление флуоресценции от характеристического рентгеновского излучения, вызываемое высокоэнергетическим характеристическим и/или непрерывным рентгеновским излучением, генерируемым непосредственно пучком электронов, происходит в объеме, большем чем область взаимодействия электронов. Эта область флуоресценции, радиус которой может составлять 10— 100 мкм для содержания 99% флуоресцентного излучения, возбуждается вследствие малости значения коэффициентов массового поглощения рентгеновского излучения по сравнению с высокой тормозной способностью электронов из-за эффективного расстояния. Массивная мишень по определению будет достаточно велика и будет содержать всю область флуоресцентного возбуждения, а частица в зависимости от ее размеров может терять значительную часть флуоресцентного рентгеновского излучения. Измеренное значение к будет поэтому ниже ожидаемого по сравнению с массивным эталоном. [c.50]

В канале кюветы первичный светофильтр 7 выделяет из спектра источника возбуждения необходимую длину волны возбуждения. Флуоресцентное излучение вещества в кювете 8 проходит диафрагму 9, объектив 10, плоскопараллельную пластинку 11, вторичный светофильтр 18 и попадает на плоскость катода фотоумножителя 19. [c.97]

В последнее время широкое распространение получил рентгено-флуоресцентный метод измерения содержания серы в нефти и нефтепродуктах. При выполнении измерений этим методом через образец нефти или нефтепродукта пропускается пучок рентгеновского излучения, возбуждающий флуоресцентное излучение серы, интенсивность которого зависит от массовой доли серы в образце. Преимуществом этого метода является быстрота выполнения измерений (одно измерение длится не более 5 мин). Однако имеется ряд ограничений его применения. Он не применим для образцов нефти и нефтепродуктов, содержащих более 0,1 % кремния, фосфора, кальция, калия или галоидов (в совокупности). Поэтому перед измерением содержания серы в неизвестных образцах нефти и нефтепродуктов эти образцы должны пройти тест на содержание вышеперечисленных элементов, что не всегда возможно. Кроме того, перед проведением измерений прибор должен быть откалиброван не менее чем по трем стандартным образцам серы в нефти с обязательным применением холостой пробы (пробы нефти или нефтепродукта, не содержащей серы) для того, чтобы устранить влияние матрицы на результат измерений. [c.256]

В соответствии с существующей в настоящее время теоретической концепцией получение абсолютно чистых веществ т. е. совершенно не содержащих примесей) принципиально возможно, но только в очень небольшой области концентраций для достаточно большой пробы чистого вещества и за более или менее ограниченный промежуток времени. Для контроля чистоты необходимы особо чувствительные методы анализа. Применение методов ультрамикроанализа позволяет осуществить мечту аналитиков — обнаружение отдельных атомов в матрице вещества. Одним из таких методов является лазерная спектроскопия. Вещество испаряют и атомы селективно возбуждают действием лазерного излучения в узкой области частот. Возбужденный атом затем ионизируется вторичными фотонами. Число испускаемых при этом свободных электронов фиксируют пропорциональным счетчиком. С помощью эффективно действующей лазерной установки можно ионизировать все атомы определяемого вещества. Метод, основанный на использовании этого явления, называют резонансной ионизационной опектро-скопией (РИС). Например, можно определять отдельные атомы цезия. В другом варианте метода — оптически насыщенной нерезонансной эмиссионной спектроскопии (ОНРЭС) — измеряют интенсивность флуоресцентного излучения возбужденных атомов. Чтобы отличить излучение определяемых элементов от излучения других компонентов пробы, длины волн флуоресценции сдвигают воздействием других атомов или молекул. Этим методом также можно определять отдельные атомы вещества, например натрия. [c.414]

Из уравнения (5.5) следует, что каждому виду атомов свойственна определенная частота колебаний вторичных рентгеновских лучей, возбужденных первичным излучением. Очевидно, что энергия кванта возбуждения должна быть больше энергии, необходимой для выбивания глубинных электронов атомов исследуемого вещества, т. е. флуоресцентное излучение исследуемого образца получается в тысячи раз слабее первичного излучения, что затрудняет регистрацию спектров. [c.125]

В действительности возбуждается не один, а очень много электронов. Поэтому испускаемое излучение на самом деле должно соответствовать значительному числу различных длин волн. Обычно наблюдается целая полоса флуоресцентного излучения.. Таким образом, процесс флуоресценции представляет собой выделение видимого света при возвращении молекул флуоресцирующего вещества в нормальное энергетическое состояние после их возбуждения в результате акта поглощения квантов ультрафиолетовых лучей. Если пользоваться для возбуждения флуоресценции ультрафиолетовыми лучами с длиной волны от 400 до 300 нм, то можно работать со стеклянной посудой. Если же пользоваться лучами от 300 до 200 нм, то нужна кварцевая посуда. Ртутные лампы высокого давления дают излучение, соответствующее длине волны 365 нм. [c.483]

Молекулы в состоянии 5[ могут сразу перейти на один из низких колебательных уровней состояния 5о, отдав всю избыточную энергию в форме света. Этот процесс, происходящий обычно за время порядка 10"3 с, называется флуоресценцией. Этот относительно медленный процесс характерен главным образом для малых молекул, например двухатомных, и молекул с жесткой конфигурацией, например ароматических. Для большинства других соединений флуоресценция очень слабая, и часто ее невозможно детектировать. Спектры флуоресцентного излучения обычно представляют собой зеркальное отображение спектров поглощения. Однако это отображение не точное, а приблизительное, поскольку флуоресцирующие молекулы переходят с самого низкого колебательного уровня состояния 51 на различные колебательные подуровни состояния 5о, тогда как [c.313]

При возбуждении молекулы переходят с самого низкого колебательного уровня 5о на различные колебательные подуровни 51 (рис. 7.5). Единственным общим пиком является пик, соответствующий переходам между самыми низкими колебательными уровнями двух состояний, т. е. между уровнем Уо одного состояния и уровнем Уо другого состояния этот общий пик обозначают обычно О—0. В растворах даже пики О—О могут не совпадать, так как два состояния сольватируются по-разному. Флуоресценция почти всегда бывает вызвана переходом 51->5о исключение составляют азулен и его простые производные (разд. 2.10) [19], флуоресцентное излучение в которых связано с переходами 52->5о. [c.314]

Часто поглощение промежуточных продуктов наблюдается в той области, где флуоресцирует исходное соединение. При этом при малых временах жизни промежуточных продуктов флуоресценция будет существенно искажать вид осциллограммы. Чтобы получить истинную кинетическую кривую, необходимо записать кривую флуоресценции образца при закрытом спектральном источнике. Поскольку форма флуоресцентного излучения повторяет форму вспышки, ее имеет смысл учитывать только при малых временах. Перестройка осциллографической кривой гибели промежуточного продукта проводится следующим образом. В каждый момент вре- [c.188]

На рис. 4.4 показана схема установки для исследования структуры жидкостей. Пучок рентгеновских лучей, вышедший из трубки 1, после формирования в коллиматоре 51 направляется на цилиндрический образец 2 жидкости. Прошедший сквозь него первичный пучок поглощается ловушкой 3. На пути рассеянных лучей находится кристалл-монохроматор 4, который отражает АГа -излучение, регистрируемое сцин-тилляционным счетчиком 5. Расположение монохроматора после образца позволяет свести к минимуму попадание в счетчик флуоресцентного излучения. Для получения картины рассеяния от плоского образца применяют 0—9-дифрактометр. Его особенность состоит в том, что в процессе съемки происходит вращение рентгеновской трубки и счетчика навстречу друг другу вокруг оси, проходящей через точку соп ри-косновения рентгеновского луча с поверхностью образца. При этом угол, под которым излучение падает на поверхность образца, сохраняется равным половине угла рассеяния. Тем самым исключается абсорбционный фактор, поскольку он не зависит от угла рассеяния. [c.98]

Рентгеновские спектры обусловлены переходами электронов внутр. оболочек атомов. Различают тормозное и характеристич. рентгеновское излучение. Первое возникает при торможении заряженных частиц (электронов), бомбардирующих мишень в рентгеновских трубках, и имеет сплошной спектр. Характеристич. излучение испускают атомы мишени при столкновении с электронами (первичное излучение) или с рентгеновскими фотонами (вторичное, или флуоресцентное, излучение). В результате этих столкновений с одной из внутр. К-, L- или М-) оболочек атома вылетает электрон и образуется вакансия, к-рую заполняет электрон с другой (внутр. или внеш.) оболочки. При этом атом испускает квант рентгеновского излучения. [c.239]

В работе [13] рассмотрены возможности анализа угля с использованием источников Ре, ° d, Pu, Ат и полупроводникового 81 — и детектора с многоканальным спектрометром. Для Ре регистрировали рассеянное излучение и флуоресцентное излучение 81 и Са при применении Сс1 и Ри — когерентно и некогерентно рассеянное углем 7-излучение и флуоресцентное излучение Са, при использовании Ат — некогерентно рассеянное углем 7-излучение. Наименьшая погрешность определения зольности получена в первом случае. [c.35]

В США запатентована система рентгеновского анализа с регистрацией рассеянного излучения и флуоресцентного излучения трех компонентов пробы . Е Великобритании запатентованы устройство рентгеновского флуоресцентного анализа с применением промежуточной мишени для увеличения выхода флуоресценции способ флуоресцентного анализа с использованием трубки, бериллиевый анод которой покрыт слоем германия или хрома, и фильтра для выделения флуоресцентного излучения, детектируемого счетчиком Гейгера способ определения сернистости угля по корреляции с железом, где использован Ри и регистрируется рассеянное излучение и флуоресцентное излучение Ре способ флуоресцентного анализа с установкой друг за другом источника, мишени, пробы и детектора. В ФРГ запатентованы" устройство флуоресцентного анализа, в котором излучение источника направляется на пробу двумя рефлекторами (мишенями) способ и устройство для определения зольности с регистрацией рассеянного излучения и флуоресцентного излучения Ре способ и устройство для анализа состава проб с коллимацией и мишенями. Во Франции запатентованы способ и устройство флуоресцентного анализа с трубкой из бериллия и равновесным фильтром перед счетчиком . [c.38]

Интенсивность флуоресцентного излучения зависит от интенсивности возбуждающего излучения и квантового выхода процесса возбуждения. Поэтому для повышения чувствительности метода следует использовать достаточно мощные источники света, например газоразрядные лампы или лазеры. Применение лазеров позволяет детектировать количество вещества на уровне 10 г. Метод двухфотонного лазерного возбуждения отдает возможность использовать лазер с более низкой энергией, например, аргоновый. Для внедрения в практику такого метода необходимо иметь достаточно широкий спектр лазеров, перестраиваемых по длинам волн. Чувствительность детекторов по флуоресценции для некоторых соединений оказывается на несколько порядков выше чувствительности детекторов по поглощению, поскольку отсчет удается вести фактически от интенсивности регистрируемого излучения, близкой к нулю, на которую не накладывается возбуждающее излучение. [c.155]

Молекула, находящаяся в электронно-возбужденном состоянии, может потерять свою энергию, вернувшись в основное состояние, несколькими способами. Один из них состоит в испускании молекулой кванта света (флуоресценция) [51—55]. Интенсивность и спектральные свойства флуоресцентного излучения определяют, осветив образец, который помещен в кювету с четырьмя прозрачными стенками, и установив фотоумножитель под прямым углом к возбуждающему световому пучку. Если в абсорбционной спектрофотометрии измеряют отношение ин- [c.27]

Массовый коэффициент ослабления играет очень важную роль в количественном анализе. Как возбуждающее первичное излучение, так и флуоресцентное излучение ослабляются в пробе. Для того чтобы связать наблюдаемую интенсивность флуоресценции с концентрацией, необходимо учитьшать это ослабление. Поскольку массовый коэффициент ослабления очень велик для рентгеновского излучения малой энергии (длинноволнового), точное определение легких элементов представляет большую сложность в РФС. В табл. 8.3-4 указаны массовые коэффициенты ослабления для некоторых элементов при различной энергии рентгеновского излучения, соответствующей характеристическим рентгеновским линиям. Обозначение К-Ьз,2, используемое в табл. 8.3-4, относится к линии Ка (см. с. 65). [c.63]

Непрерывный спектр излучения содержит рентгеновское излучение всех энергий вплоть до энергии падающего пучка. Так как наиболее эффективная генерация флуоресцентного излучения происходит за счет рентгеновского излучения с энергией чуть выше края поглощения, то всегда будет иметь место флуоресценция за счет непрерывного излучения. Расчет интенсивности этой флуоресценции включает рассмотрение вклада части спектра непрерывного излучения, начиная от энергии поглощения кр до энергии пучка о- Б работе [64] подробно обсуждались само это явление и расчет. [c.90]

Более усовершенствованная система включает использование вторичной мишени (рис. 8.3-16,а). В таком приборе рентгеновская трубка облучает металлический диск (вторичная мишень). Затем флуоресцентное излучение мишени используют для возбуждения пробы. Преимуществом этой схемы является устранение непрерывного излучения рентгеновской трубки. Отсутствие этого континуума в возбуждающем излучении приводит к существенному снижению фона в спектре и таким образом к лучшему пределу обнаружения. Возбуждение в системе с вторичной мишенью является квазимонохроматическим. Меняя мишень, можно оптимально возбуждать различные диапазоны элементов. Низкая эффективность флуоресценции вторичной мишени означает, что требуется использовать рентгеновские трубки с более высокой мощностью. Рентгеновский спектр геологического стандарта, измеренный с помощью такой системы с энергетической дисперсией, приведен на рис. 8.3-17. В качестве вторичной мишени использовал молибден, спектр регистрировали с накоплением в течение 3000 с. Отметим значительные наложения пиков. Пики в области выше 16 кэВ связаны с упругим и неупругим рассеянием К-излучения Мо в пробе. [c.80]

Электроны поглощаются значительно сильнее, чем рентгеновское излучение с такой же энергией. Таким образом, флуоресцентное излучение может возникать на значительно больших расстояниях от точки падения электронного пучка, чем первичное излучение (рис. 3.49, гл. 3). Следовательно, средняя глубина выхода флуоресцентного излучения больше, чем первичного. Поэтому интенсивность флуоресцентного излучения, измеряемого детектором относительно первичного, возрастает с увеличением угла выхода рентгеновского излучения. [c.24]

Механизм гасящего эффекта ионов переходных металлов, характерный как для 1-го, так и для 2-го типа комплексонов, весьма сложен. По всей вероятности, включение -орбиталей катиона переходного металла в общую я-систему молекулы модифицирует электронное строение лиганда При этом может нарушаться запрет синглет-триплетного перехода и возникать интерконверсия. Затем происходит процесс внутримолекулярной вибрационной деградации электронной энергии триплет-возбужден-ной молекулы до основного состояния, не сопровождающийся флуоресцентным излучением. Процессу интерконверсии способствует, как известно, большая атомная масса ионов-комплексообразователей, обусловливающая значительное спин-орбиталь- [c.292]

Характеристическое флуоресцентное излучение, даваемое пробой, коллимируется, и параллельный пучок лучей после прохождения через абсорбер (ослабитель) падает на плоский кристалл анализатора. Возможно использование нескольких сменных коллиматоров и ослабителей, а также кристаллов, служащих для спектрального разложения рентгеновского излучения. В ассортимент кристаллов-анализаторов входят LiF, Ge, Si, кварц, графит и ряд других. Диспергирование излучения кристаллической решеткой с заданной постоянной происходит вследствие селективного отражения под углом, зависящим от длины волны. [c.151]

Как известно, при взаимодействии рентгеновского излучения с веществом возникают когерентное, некогерентное и флуоресцентное излучения. Если длина волны падающего излучения гораздо больше длины волны флуоресцентного излучения, то последнее можно ослабить соответствующим фильтром. Флуоресцентное излучение можно почти полностью исключить с помощью кристалла монохроматора, поместив его за образцом. Если регистратором рентгеновского излучения является счетчик, то флуоресцентное излучение может быть отфильтровано амп. литудным дифференциальным дискриминатором. [c.92]

Часто поглощение промежуточных продуктов наблюдается в той области, где флуоресцирует исходное соединение. При малом времени жизни промежуточных продуктов такая флуоресценция будет существенно искажать вид осциллограммы. Чтобы получить истинную кинетическую кривую, необходимо записать криную флуоресценции образца нри закрытом спектральном источнике. Поскольку форма флуоресцентного излучения повторяет форму вспышки, имеет смысл учитывать [c.314]

Многие физические методы анализа — атомная и ядерная спектроскопия, активационный анализ и другие ядерно-физиче-ские методы позволяют проводить количественные определения, минуя стадию разделения. Одиако при этом обычно возникает другая, порою не менее сложная, задача — необходимость разделения аналитических сигналов определяемого и основных компонентов пробы (основы), а также сигналов сопутствующих компонентов, соседних по положению на щкале развертки аналитических сигналов. Так, в рентгено-флуоресцентном методе интенсивность флуоресценции определяемого элемента может падать за счет-частичного поглощения первичного (возбуждающего) излучения сопутствующими элементами и одновременно за счет поглощения ими собственного излучения флуоресценции элемента. С другой стороны, при частичном наложении полос их флуоресцентного излучения на полосу определяемого элемента интенсивность аналитического сигнала определяемого элемента будет возрастать. [c.19]

Измерение интенсивности линий А1 — Ка проводится на рентгеновском флуоресцентном спектрометре (ХКО — 3, ХКО — 5, фирмы Филипс) с хромовой и вольфрамовой трубками. Трубка с хромовым анодом лучше, так как в этом случае интенсивность флуоресцентного излучения у алюминия в 4 раза выше, чем с трубкой с вольфрамовым анодом [Б4А, 620, 11781. На трубки подают напряжение 40—50 кв, ток 20—50 ма. В качестве кристаллов анализаторов для разложения лучей в спектр используются пентаэритрит и этилен-диаминдитартрат. Детектор для измерения интенсивности спектральных линий представляет собой газопроточный пропорциональный счетчик с амплитудным анализатором (смесь 90% аргона и 10% метана). Рекомендуются особо тонкие пленки для окон пропорцио нальных счетчиков. [c.166]

Эти методы основаны на зависимости интенсивности флуоресцентного излучения золообразующих элементов от их концентрации в пробе. Достоинствами являются высокая чувствительность к зольности и возможность учета содержания тяжелых элементов по их флуоресцентным линиям, к недостаткам следует отнести высокую чувствительность к плотности и крупности угля. [c.37]

Методы дифракции рентгеновского излучения и флуоресценции применены финской фирмой Оутукумпу Электронике для определения химического состава золы и содержания твердого в пульпе [94]. Эта же задача в работе [95] решается с помощью других методов измерение плотности по ослаблению излучения от s по рассеянию у-излучения и флуоресцентному излучению Fe определяли зольность и содержание железа, по прохождению и замедлению нейтронов — водорода и пустой фракции. [c.40]

Разработаны детекторы, которые могут одновременно работать и как спектрофотометры и как флуориметры. Детекторы с монохроматорами, позволяющими выбрать необходимые длины волн для возбуждающего и флуоресцентного излучения, обеспечивают высокую чувствительность и селективность, однако они оказываются значительно более дорогими, чем флуориметры с постоянной спектральной полосой. Одним из надежных флуориметров является детектор Кратос . [c.155]

Действие флуоресцентных Ж. а. основано на измерении интенсивности и времени жизии флуоресценции жидкости или ее компонентов рабочий диапазон длии волн обычно 0,2-1,2 мкм. Разновидность этих приборов-атомно-флуоресцентные, в к-рых мерой концентрации служит интенсивность флуоресцентного излучения атомов определяемого элемента, предварительно возбужденных светом (напр., в видимой области спектра). Преимуществ, область при.менения - элементный анализ смазочных масел контроль качества пищ. продуктов биохим., микробиол., цито-логич., и.ммунохим. и геохим. исследования. Число определяемых элементов-св. 60, предел обнаружения 10" -10" % (см. также Атомно-флуоресцентный анализ). [c.150]

Приборы РФС состоят из рентгеновского источника, держателя пробы и спектрометра. Первичное рентгеновское излучение от источника используют для возбуждения атомов в пробе. Спектрометр измеряет длину волны (или энергию) и интенсивность (флуоресцентного) излучения, испускаемого пробой. Поскольку устройство спектрометров с волновой и энергетической дисперсией совершешю различно, они будут рассмотрены по отдельности. Наиболее широко используемым источником первичного рентгеновского излучения в РФС являются рентгеновские трубки. В приборах с энергетической дисперсией можно использовать радиоизотопные источники. [c.68]