Характеристики лазеров па красителях

Лазеры на красителях играют важнейшую роль в атомном варианте ЛРИ [6,38]. Лазерная генерация на красителях впервые была получена в середине 60-х годов, и с тех пор характеристики лазеров на красителях непрерывно улучшаются [6.39]. [c.266]

Характеристики лазеров на красителях [c.226]

Типичные характеристики лазеров на красителях [c.227]

Спектральные выходные характеристики лазера на родамине 60 (2,5-Ю М раствор красителя в метаноле, энергия накачки 8,5 Дж, коэффициент отражения зеркала в резонаторе лазера 99,8 и 50%) [c.228]

Наилучшими источниками коротких мощных импульсов света являются лазеры. В настоящее время разработано и выпускается промышленностью большое количество импульсных лазеров различных типов. Лазеры, работающие в режиме модулированной добротности, дают импульсы длительностью 10 —10 с, а ]В режиме синхронизации мод — до 10 2 с (см. таблицу). Возможность использования умножения частот ((при прохождении лазерного импульса через некоторые сильно поляризующиеся кристаллы возникает излучение с частотой 2v, Зv или 4v) и лазеров на красителях позволяет получать лазерные импульсы любой необходимой длины волны в диапазоне 250—1300 нм. К недостаткам лазеров следует отнести то, что в результате большой мощности импульсов в образцах могут возникать специфические лазерные эффекты (эффекты, связанные с большой локальной концентрацией возбужденных молекул и их взаимодействием между собой и нелинейные эффекты), и кроме того, в фотохимически активных системах происходит быстрый фотолиз вещества. Характеристики некоторых импульсных лазеров приведены в таблице на с. 209. [c.210]

Длина волны флуоресценции обычно зависит от размера хромофора, причем с увеличением размера хромофора длина волны возрастает, т. е. возникает более красное излучение. Свойства конкретного лазера на красителе определяются спектральными и молекулярными характеристика- ми используемого красителя. [c.173]

Наиболее часто в методе ЛИФ используют перестраиваемые лазеры на красителях. В качестве лазеров накачки применяют Нд ИАГ-лазеры, эксимерные и азотные лазеры. Спектральный диапазон генерации лазеров на красителе в настоящее время составляет 300 - 1200 нм. Для расщирения этого диапазона на УФ-область используют различные методы нелинейной оптики генерацию гармоник и сложение частот в нелинейных кристаллах. Характеристики этого метода приведены в табл. 5.2. [c.123]

В зависимости от спектроскопических характеристик определяемого элемента, эффективности процессов тушения и других факторов интенсивность возбуждающего излучения, при которой достигается насыщение, может заметно варьироваться. При ширине линии лазера на красителе = 0,01 нм насыщение наступает при интенсивностях лазерного импульса 1-10 кВт/см . С учетом того, что поперечное сечение аналитической зоны обычно составляет 0,5-1 см , режим насыщения может быть реализован при полной мощности лазерного импульса 0,5-10 кВт. [c.852]

Таблица 8.2.2. Характеристики комплекса лазеров на красителях

Хотя конкретный лазер может иметь некоторые или все из указанных преимуществ, у лазеров есть еще и другие типичные характеристики, которые стоит рассмотреть отдельно а) стоимость, б) точность и стабильность установки длины волны, в) линейность сканирования, г) изменение интенсивности с длиной волны, д) стабильность интенсивности. Лазеры, пригодные для атомно-абсорбционных измерений, в настоящее время в 10—100 раз дороже обычных источников света вместе с источниками питания. Лазер с узкой шириной линии не гарантирует точности установки и стабильности длины волны, часто достигаемых с обычными источниками света. Лазер на красителе с узкой линией, перестраиваемый в широком диапазоне [c.137]

Эта глава посвящена в основном теории и аналитическим результатам, полученным при применении импульсных лазеров на красителях в комбинации с пламенами и электротермическими атомизаторами, обычными в атомно-флуоресцентной спектроскопии. Возбуждение флуоресценции непрерывными лазерами описано в гл. 8. Характеристики флуоресцентного метода с лазерным возбуждением обсуждаются в аспекте процессов возбуждения и дезактивации возбуждения (разд. 4.2 и 4.3), эффектов насыщения для двух- и трехуровневых систем (разд. 4.4), влияния плотности падающего излучения источника на форму градуировочного графика (разд. 4.5) и возможности локального измерения таких физических параметров, как температура, квантовый выход, а также концентрации (разд. 4.6). Общие узлы установок для атомно-флуоресцентной спектроскопии, используемых различными авторами, рассмотрены в разд. 4.7, а аналитические результаты описаны в основном в виде достигнутых пределов обнаружения по отношению к водным растворам в разд. 4.8. Читателю можно также рекомендовать две обзорные статьи [7, 8], касающиеся общих вопросов применения в аналитической спектроскопии перестраиваемых лазеров па красителях, включая флуоресцентные методы анализа. [c.192]

Аналитические исследования с использованием лазерного возбуждения проводились как с импульсными, так и с непрерывными лазерами. В этом разделе главное внимание уделено использованию импульсных перестраиваемых лазеров на красителях, поскольку результаты по непрерывным лазерам изложены в гл. 8. Для накачки перестраиваемых лазеров на красителях можно использовать импульсные лампы или другие лазеры. Типичные значения мощности, скважности импульсов и спектральной ширины излучения представлены в табл. 4.2, где приведены приблизительные границы перестройки, достигаемые с наиболее важными классами красителей. Из этой таблицы видно, что характеристики импульса обычно определяются источником накачки. При использовании азотного, рубинового и неодимового лазеров длительность импульсов мала, несколько десятков наносекунд для азотного лазера она даже меньше 10 не, в то время как при использовании ламповой накачки получают больше энергии в импульсе в связи с увеличением длительности самого импульса. Однако при возбуждении азотным лазером скорость повторения может быть гораздо выше. [c.226]

В последнее время большой интерес представляет создание лазеров на основе полимеров, содержащих хелатные соединения редкоземельных элементов 145, 46]. Хелаты редкоземельных элементов, растворимые в метил-метакрилате, поглощают в области ближнего ультрафиолета, и их флуоресцентное свечение (например, хелатов европия) очень монохроматично. В настоящее время изучаются характеристики поляризованного свечения редкоземельных ионов, комплексно связанных с ориентированными макромолекулами либо с красителями, которые в свою очередь расположены вдоль ориентированных макромолекул. [c.186]

Первый оптический квантовый генератор , как известно, был создан в 1960 г. с использованием диэлектрического монокристалла рубина — кристаллической окиси алюминия, активированной трехвалентными ионами хрома. И хотя в дальнейшем появились газовые и полупроводниковые лазеры, а также генераторы на основе стекол, жидкостей и органических красителей, примесные ионные кристаллы продолжают занимать одно из ведущих мест в ряду современных перспективных лазерных активных сред. Регулярность их кристаллической структуры и необычайно широкий спектр физических параметров обеспечивают квантовым генераторам иа их основе чрезвычайно большое разнообразие свойств. Детальное и всестороннее изучение всех этих свойств, в свою очередь, позволило поставить и решать проблему направленного поиска новых генерирующих кристаллов с заданными характеристиками. [c.5]

Необходимым условиям ВРЛС удовлетворяют лазеры со следующими активными средами стекло, активированное неодимом растворы органических красителей щелочно-галоге-нидные кристаллы с центрами окраски кристаллы типа Т1 сапфир и др. Применяют лазеры, работающие как в импульсном, так и в непрерывном режимах. При работе в импульсном режиме удобно пользоваться ламповой накачкой, которая обеспечивает большое время генерации. Непрерывная генерация лазеров на красителях осуществляется с применением для накачки ионных аргоновых и криптоновых лазеров. Типичная схема установки показана на рис. 5.2. Наиболее часто метод ВРЛС применяют для исследований в статическом реакторе в сочетании с импульсным фотолизом. Характеристики ВРЛС даны в табл. 5.2. [c.119]

Для получения достаточно интенсивного излучения на частоте Уа необходимо, чтобы волновые векторы световых лучей с частотами у, и У2 отвечали условию фазового синхронизма. Для газов это условие выполняется, если волновые векторы коллинеарны. Однако такая конфигурация снижает пространственное разрешение метода. Сушествуют приемы, позво-ляюшие получить в этом методе высокую чувствительность наряду с хорошим пространственным разрешением. Наиболее часто в методе КАРС используют вторую гармонику лазера на Н(1 ИАГ (частота у,) и перестраиваемый лазер на растворах красителей (частота У2). В методе КАРС уровень сигнала превосходит уровень спонтанного комбинационного рассеяния в Ю - 10 раз. Характеристики метода указаны в та 1. 5.2. [c.126]

Современные перестрапваемые лазеры на красителях могут иметь любые из перечисленных ниже преимуществ над обычными первичными источниками света для абсорбционной спектроскопии а) чрезвычайно малую ширину линии, б) непрерывную перестройку в заданных диапазонах длин волн, в) высокую интенспвность, г) коллимацию и прекрасные фокусирующие свойства, д) чрезвычайно малую длительность импульса (<1 пс). Однако не все перестраиваемые лазеры имеют такие характеристики, и в некоторых случаях для их достижения необходимы специальные приемы. [c.136]

Если принять во внимание все эти соображения, то легко понять, почему импульсные перестраиваемые лазеры на красителях [6—8] могут стать инструментом, помогающим решить большое число проблем в атомно-флуоресцентном анализе. На самом деле, лазер на красителе обладает следующи.ми уникальными характеристиками 1) излучением, непрерывно перестраиваемым в видимой области спектра, а прн использовании удвоения частоты вплоть до 250 н г, 2) чрезвычайно высокими иико-выми мощностями излучения, порядка нескольких десятков киловатт 3) высокой степенью когерентности, как иространствен-ной, так и временной, что приводит к очень высоким плотностям мощности (малый размер пятна) и малой шнр1ше линии (монохроматичность) 4) при импульсном режиме очень низкой скважностью, что позволяет достичь максимального значения отношения сигнал/шум при использовании стробирующей аппаратуры для систем с ограниченным фоновым шумом. Поэтому в случае лазерного возбуждения можно ожидать лучшей чувствительности обнаружения (в связи с высокой интенсивностью [c.191]

В отличие от импульсных систем лазеры на красителях, работающие в непрерывном режиме, не обладают описанными выше характеристиками. На рис. 8.22 представлена серия кривых зависимости интенсивности флуоресценции от длины волны лазера при различных концентрациях бария. Излучение лазера в этом случае состояло из двух или трех мод с общей шириной 0,003 нм, т. е. попадало в пределы доплеровской и ударно ущиренной лпнпй поглощения (рис. 8.23). Уровень рассеянного света можно измерить при длинах волн, не совпадающих с резонансной, и затем сде.ггять соответствующие коррекции. График зависимости интенсивностп флуоресценции от концентрации бария показан на рис. 8.24. Предел обнаружения, определенный из этих данных (2 нг/мл), хорошо согласуется с полученным в пламенном атомно-эмиссионном анализе. В пламени Нг — Ог — Аг сигнал флуоресценции, индуцированный лазером мощностью 100 мВт с диаметром пучка 2 мм, в 3000 раз больше, чем сигнал пламенной эмиссии от активной зоны. Сравнение сигнала флуоресценции с сигналом рассеяния излучения лазера от холостой пробы и шумом эмиссии пламени для пламен с низким уровнем фона показано на рис. 8.25. Основной вклад в уровень шума дают флуктуации в рассеянии света лазера от пламени и распыляемого растворителя. [c.574]