Применение лазера

В последние годы с успехом применяется модификация ЭПР, известная под названием лазерного магнитного резонанса (ЛМР) [16, 332]. Значительно более высокая, чем в случае ЭПР, чувствительность ЛМР достигается за счет увеличения частоты, что приводит к возрастанию разности населенностей уровней и вероятности перехода. Метод ЛМР с применением лазера на парах воды особенно пригоден для изучения кинетики легких трехатомных радикалов, таких, как, например, HOj. [c.26]

Этих усложнений удается избежать при выборе подходящей линии газового лазера гелии-неоновый лазер дает линию при 632,8 нм, аргоновый — при 488,0 и 514,5 нм, криптоновый — при 568,2 и 647,1 нм. Применение лазеров на красителях с подстройкой и узкополосных светофильтров расширяет диапазон длин волн и обеспечивает монохроматичность излучения. [c.274]

Повышения интенсивности рассеянного света можно добиться с помощью достаточно интенсивных световых потоков или мощных лазеров. Качество регистрации рассеянных квантов можно повысить, имея совершенное оптическое и электронное оборудование. Применение лазеров стимулировало развитие этой, уже ставшей классической, области спектроскопии. Лазеры не только повысили чувствительность спектроскопии обычного (спонтанного) комбинационного рассеяния, но и стимулировали развитие новых методов, основанных на вынужденном, например на антистоксовом, комбинационном рассеянии, носящем название когерентного антистоксового рассеяния света (КАРС) или, в частности, резонансного комбинационного рассеяния (РКР). При возрастании интенсивности падающего лазерного излучения становится значительной интенсивность рассеянного стоксового излучения. В этих условиях происходит взаимодействие молекул одновременно с двумя электромагнитными волнами лазерной vл и стоксовой V т = Vл — v , связанных между собой через молекулярные колебания с VI,. Такая связь (энергетическая) между излучением накачки и стоксовой (или антистоксовой) волной может привести к интенсивному поляризованному излучению на комбинационных частотах, другими словами— к вынужденному комбинационному рассеянию. Причем в этих условиях оказывается заметной доля молекул, находящихся в возбужденном колебательном состоянии, и в результате на частотах Гл + VI, возникает интенсивное антистоксово излучение. [c.772]

Технология и применение лазеров. [c.379]

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]

Резонансно-ионизационная масс-спектрометрия - высокоселективный и чувствительный аналитический метод, основанный на применении лазера для ступенчатой ионизации с помощью оптических переходов. [c.139]

Особенно перспективно применение в качестве источника света лазеров на красителях непрерывного действия, а также лазеров с оптической накачкой с длительностью импульсов 10 °—10 с. При определении натрия атомно-флуоресцентным методом (предел обнаружения 0,2 мгк/л) с применением лазеров на красителях с перестраиваемой частотой линейность градуировочного графика наблюдается в пределах 5 порядков [906]. На аналитический сигнал не влияют флуктуации интенсивности лазера благодаря насыщению электронных переходов. [c.134]

Изобретение лазеров в 1960 г. создало предпосылки для обращения к фотохимии как основе промышленных процессов. Высокая интенсивность, монохроматичность излучения и приемлемая эффективность лазеров явились основой для успешных лабораторных демонстраций химических реакций, инициированных лазерным излучением. В разд. 6.4 показано, что большое число таких химических превращений может быть использовано для разделения изотопов. При этом оказываются действенными как традиционная фотохимическая техника, так и некоторые новые методы, ставшие возможными лишь благодаря использованию лазеров. Раздел 6.3 посвящен применению лазеров для получения атомных ионов. [c.256]

Лазерная эллипсометрия основана на анализе изменений состояния поляризации света, отраженного от поверхности изделия. Метод позволяет контролировать с высокой точностью толщины (10 . .. 2 Ю мм) и показатели преломления (до 10 ). Применение лазеров позволило резко поднять чувствительность и информативность эллипсометрического метода, так как они определяются главным образом монохроматичностью и степенью направленности источника излучения. [c.496]

Таким образом, метод сдувания не только позволил установить, что структура граничных слоев и объема жидкости различны, но что переход между ними происходит скачкообразно, наподобие фазового перехода первого рода, но при вполне определенной толщине. Аналогичные результаты и вывод были получены на других объектах ранее [13]. В этом видна уникальность метода сдувания, прецизионность которого благодаря применению лазера смогла быть столь сильно повышена. [c.33]

Харнед [61 справедливо заметил (1947 г.), что "в физике есть немного областей, в которых усилия многих исследователей в течение целого столетия принесли бы столь мало точных данных, как в области диффузии в жидких системах. Вычислительные трудности при определении коэффициента диффузии из измерений скоростей, устранение турбулентности потока, очень точный контроль температуры и требуемая аналитическая точность - все это является дополнительными препятствиями к достижению высокой точности". Последующее развитие инструментальной техники создало возможности для преодоления значительной части этих препятствий, хотя и не устранило их полностью, как того можно было бы ожидать. Широкое распространение вычислительных машин явилось важным шагом в преодолении вычислительных трудностей, особенно в связи с освобождением экспериментатора от ограничений, налагаемых обрыванием и линеаризацией феноменологических уравнений. Сейчас уже представляется возможным приближать данные рядами, содержащими большое число членов. Поэтому появилась возможность самосогласованной обработки массива данных, покрывающего широкую область временных и пространственных координат, что повышает чувствительность и точность доступных экспериментальных методов. Но эти возможности используются все еще недостаточно. Другой важнейшей новинкой в этой области является применение лазера. Благодаря возможности генерировать когерентный луч лазер улучшил чувствительность оптических методов, значительно повысив точность анализа. В описании экспериментальных методов мы уделим особое внимание этим новым инструментам исследования. [c.131]

Атомно-флуоресцентная пламенная спектрометрия с использованием лазеров с перестраиваемой частотой. Было высказано предположение, что идеальным первичным источником для атомно-флуоресцентной пламенной спектрометрии должен быть лазер с перестраиваемой частотой. Высокая мощность, узкая ширина полосы частот и направленность излучения лазера говорят о том, что лазер должен быть совершенным источником возбуждения флуоресценции атомов металлов в пламени. Кроме того, возможность перестраивания частоты излучения лазера позволяет проводить последовательное возбуждение, чтобы регистрировать флуоресценцию нескольких элементов в пробе, т. е. позволяет значительно упростить многоэлементный анализ. С применением лазеров атомно-флуоресцентная пламенная спектрометрия могла бы стать совершенным методом элементного анализа. Но в настоящее время, к сожалению, недорогие практические лазеры с перестраиваемой частотой, пригодные для использования в атомно-флуоресцентной спектрометрии, еще не разработаны. Сейчас ведутся интенсивные исследования в этой области, и мы надеемся, что в недалеком будущем [c.704]

Одним из последних достижений является применение лазера с перестраиваемой частотой. Обладающий адекватной мощностью этот лазер генерирует монохроматическим излучением с перестраиваемой частотой. Это позволяет оператору выбирать оптимальную длину волны, необходимую для предотвращения фоторазложения и флуоресценции при оптимизации комбинационного рассеяния. К тому же лазеры с перестраиваемой частотой делают возможным использование явления, [c.745]

Спектрометр с лазером. Применение лазера в качестве источника возбуждающего излучения позволяет значительно повысить интенсивность исследуемого рассеянного света и работать с образцами очень малых размеров. Жидкости исследуются в капиллярных кюветах объемом 0,5—10 мм , а в отдельных случаях [c.243]

Рис. 10.20. Применение лазера для прокладки канализационных трубопроводов

Спектральные методы анализа сосредоточены преимущественно в лаборатории, которую возглавляет А. В. Карякин. Изучаются возможности применения лазеров в эмиссионном спектральном и атомно-абсорбционном анализе, проводились работы по спектральном у определению трудновозбудимых элементов — серы, галогенов и др. с помощью плазмотрона. Лаборатория накопила опыт по эмиссионному спектральному анализу чистых веществ, соединений редкоземельных элементов, по определению платиновых металлов. В этой же лаборатории есть группа люминесцентного анализа, занимающаяся определением органических веществ в растворах и определением редкоземельных элементов с кристалло-фосфорами. [c.200]

Со времени создания в 1960 г. первого лазера квантовая электроника прошла в своем развитии огромный путь. Открыты различные виды лазеров, генерирующих излучение на тысячах длин волн в спектральном диапазоне примерно от 0,1 до 2000 мкм, разработаны эффективные методы управления параметрами излучения. Стали реальностью казавшиеся ранее невероятными чрезвычайно высокие мощность, степень монохроматичности, спектральная яркость и другие параметры оптического излучения. Успехи лазерной техники и быстрое развитие сфер ее применения привели не только к существенному усовершенствованию традиционных оптических методов исследования, но и к появлению принципиально новых идей и методов, новых научных направлений. Диапазон научных и практических применений лазеров постоянно расширяется. Представление об этом может дать простое перечисление примеров — лазерные спектроскопия и фотохимия, управляемый термоядерный синтез, локация и связь, контроль за состоянием природной среды, микрохирургия отдельной живой клетки, автоматический раскрой тканей и металлических листов... Без преувеличения можно утверждать, что нет ни одного естественно-научного направления или связанной с ним области техники, где бы применение лазеров уже не привело к получению новых интересных результатов или не сулило их получение в будущем. [c.159]

Физическая химия — область науки, где применение лазеров оказалось весьма плодотворным, а перспективы остаются по-прежнему широкими и заманчивыми. Очевидно, что выиграли больше других и развиваются быстрее те направления, в основе которых лежат проблемы взаимодействия электромагнитного излучения с веществом, и прежде всего — оптическая спектроскопия и фотохимия. Воздействие достаточно мощного лазерного излучения на вещество сопровождается различными эффектами, величина которых нелинейно зависит от интенсивности излучения. Эти эффекты стали предметом весьма успешных исследований в совершенно новой научной области — нелинейной лазерной спектроскопии. Появились лазерные спектроскопические методы исследования очень слабого поглощения, чрезвычайно быстропротекающих процессов и многие другие. Большие перспективы открылись и в [c.159]

Очевидно, что эффективное селективное воздействие излучением на вещество может быть осуществлено только с помощью технически совершенных лазеров с плавно перестраиваемой частотой излучения, разработке которых постоянно удел яется большое внимание. В плане применения лазеров очень часто перестройка частоты генерации в пределах отдельных спектрально узких линий излучения активных частиц (атомы, ионы, молекулы) совершенно недостаточна. Необходима непрерывная перестройка частот излучения в значительно более широких диапазонах различных участков спектра. [c.160]

Рэди Дж. Промышленные применения лазеров Пер. с англ. М. Мир, 1981. 638 с. [c.201]

Чувствительным методом обнаружения и измерения концентрации атомов, радикалов и насыщенных молекул, получившим нриме-нение в последнее время, является метод резонансной флуоресценции. Особенно высокая чувствительность этого метода получается при применении лазеров в качестве источников возбуждения [175, 234]. [c.25]

Помимо обычных одноквантовых переходов, в каждом из к-рых поглощается или испускается один квант энергии, возможны многофотонные процессы, представляющие собой либо последовательность неск. одноквантовых переходов, либо один К. п. системы между двумя квантовыми состояниями, но с излучением или поглощением неск. квантов одинаковой или разной энергии. Вероятность многоквантовых переходов быстро уменьшается с понижением интенсивности взаимодействующего с в-вом электромагн. излучения, поэтому их исследование стало возможным лишь благодаря применению лазеров. Простейший двухквантовый процесс-комбинац. рассеяние света, при к-ром частица (атом, молекула) одновременно поглощает квант энергии и испускает квант меньшей или большей энергии. При последоват. поглощении молекулой двух квантов света возможны в ряде случаев фотохим. р-ции (см. Двухквантовые реакции). Четырехквантовый переход является, напр., основой метода когерентного антистоксова рассеяния света (КАРС) (см. Комбинационного рассеяния спектроскопия). С помощью этого метода удается изучать такие состояния, переходы в к-рые запрещены при одноквантовых переходах. [c.368]

По собственной люминесценции определяют U, лантаноиды и нек-рые переходные элементы с большой селективностью, т.к. их спектры в ряде случаев характеризуются структурой. Пределы обнаружения U в водах и геол. объектах при применении кристаллофосфоров 5 10 -1-10 °% РЗЭ при использовании орг. реагентов 10 -10" %, в кристаллофосфорах 10" 10" % переходных элементов (в т.ч. и платиновых) в кристаллофосфорах 10 -10- %. Ртутеподобные ионы (ТГ, Pb Te As" Sb ) можно определять по люминесценции замороженных р-ров их солей и. в кристаллофосфорах с пределом обнаружения 10" -10" %. Применение лазеров позволяет снизить пределы обнаружения нек-рых элементов до 10" %. [c.614]

Аналитические применения лазеров основаны по крайней мере на одном из следующих свойств монохроматичность, когерентность, высокая плотность мощности (или поток). Примером использования монохроматичности служит резонансная ионизационная масс-спектрометрия (РИМС, см. разд. 8.5) и спектроскопия комбинационного рассеяния (см. разд. 9.2 и 10.5). Высокий поток используют для лазерной абляции (см. разд. 8.1 и 8.5). [c.688]

Рассмотрим, например, использование лазерного излучения в роли селективной бунзеневской горелки для разделения изотопов. Механизм ее действия основан на том, что изотопы различаются частотой колебаний в исходных молекулах. Обычно применяют лазер на основе фтороводорода. Если в такую горелку поместить смесь обычного метанола СН3ОН и дейтерированного метанола СОзОО в соотношении 1 1, то их нагревание происходит неравномерно. При введении брома обычный метанол сразу же реагирует, а дейтерированный вступает в реакцию значительно медленней. При мощности лазерного излучения 90 Вт/мии удается отделить 957о дейтерированного метанола. Под действием лазерного луча происходит газовый разряд, который приводит к образованию оксида азота (И) N0. Другими примерами применения лазера для инициирования различных процессов служат цепные реакции и реакции образования ацетилена. [c.103]

Быстрое развитие голографии в начале 60-х гг., тесно связанное с применением лазеров, привело к идее создания голографических запоминающих устройств. До сих пор еще не найден идеальный оптический регистрирующий материал, который удовлетворял бы всем техническим требованиям, таким, как чувствительность, быстродействие, сохранение информации и др. Пока приоритет сохраняется за несколько необычным классом материалов так называемых электрооптических кристаллов. Здесь особо следует выделить нецентросимметричные кристаллы, обладающие сег-нетоэлектрическими свойствами, например ниобат лития ЫЫЬОз. Голографическую запись первоначально осуществляли на чистых кристаллах ниобата лития. Однако такой материал обладает очень низкой чувствительностью к записи. Качество записи удалось резко повысить при легировании кристаллов ниобата лития ионами переходных элементов, например ионами железа. Голограммы, записанные на монокристаллах сегнетоэлектриков, обладают различной стабильностью — от нескольких секунд, например материал на основе Ва2ЫаЫЬ5015, до многих недель (иМЬОз, легированный ионами железа). [c.159]

Таблица 28ПП Пределы обнаружения элементов для метода атомно-флуоресцентной спектрометрии при распылении анализируемых растворов в источник ИСП и применении лазеров для возбуждения флуоресценции (мкг/л, За)

Какие возможности открывает применение лазеров для возбуждения спектров КР Какие тфедосторожносги приходится соблюдать при их использовании [c.361]

Кроме того, применимость первых четырех эффектов (см. табл. 21) ограничена по меньшей мере из-за их малой чувствительности. Использование звукооптических эффектов офаничено сложностью применения лазеров и оптического оборудования, пятнистостью получаемого изображения и низкой чувствительностью. Поэтому для считывания информации акустических изображений предпочтительнее использовать пьезопреобразователи. [c.293]

Применение лазеров позволяет существенно рас-щирить гранищ>1 традиционных оптических методов контроля и создать принципиально новые методы оптического неразрушающего контроля, например, голографические, акустооптические и др. Лазерная дефектоскопия базируется на использовании основных свойств лазерного излучения - монохроматичности, когерентности и направленности. [c.490]

Неподвижность объекта контроля в течение всего времени экспонирования голограммы. Поэтому голографические установки должны иметь надежную систему виброзащиты (массивные основания, демпферы и т.п.). Кроме того, целесообразно применение лазеров возможно большей мощности для сокращения времени экспозиции. [c.511]

Для контроля дефектов участков изделий, находящихся в труднодоступных местах, перспективен метод голофафической эндоскопии. В отличие от традиционных способов эндоскопии с помощью волоконно-оптических элементов (ВОЭ) здесь появляется возможность получения объемных изображений полостей изделий при углах обзора, близких к предельным. Для систем голофафической эндоскопии разработаны специальные ВОЭ, обеспечивающие малые потери лазерного излучения и сохранение его когерентности. Применение лазеров в эндоскопии позволило также использовать эффект квантового усиления света с помощью ВОЭ из оптически активных материалов для резкого (в 10 . .. 10 раз) увеличения яркости изображения, улучшения его контрастности. Накачка ВОЭ производится при этом с помощью одиночных импульсных ламп, а объект освещается лазерным светом с длиной волны, соответствующей резонансной частоте световодов. [c.514]

Красящие вещества используют в качестве активных сред лазеров и в качестве так называемых модуляторов добротности оптических квантовых генераторов. В качестве лазерных сред красители можно использовать в твердой, жидкой и газообразной фазе. Особенно удобны жидкостные лазеры на красителях. Большим преимуществом применения лазеров на красителях является возможность перестраивать в них длину волны генерируемого излучения в широкой непрерывной области спектра и получать генерируемое излучение в виде узкой спектральной линии. Энергия импульсных лазеров на красителях варьируется от нескольких микроджоулей до>10 Дж в импульсе, а пиковая мощность — от милливатт до сотен мегаватт получены импульсы с энергией в несколько сотен джоулей. В некоторых случаях требуются лазерные импульсы короткой длительности с помощью лазеров на красителях могут быть получены импульсы с длительностью от 1—2 до десятков наносекунд. Лазеры на красителях перспективны для создания миниатюрных лазерных устройств. [c.222]

АТОМНО-ФЛУОРЕСЦЕНТНЫИ АНАЛИЗ (атомно-флуоресцентная спектрометрия), метод количеств, элементного анализа по атомным спектрам флуоресценции (см. Люминесценция). Для получения спектров атомный пар пробы облучают излучением, частота к-рого совпадает с частотой флуоресценция определяемых атомов (резонансная флуоресценция). Р-ры исследуемых в-в атомизируют чаще всего в пламенах, реже — в электротермич. атомизаторах, нагреваемых током графитовых тиглях и печах порошки — в тиглях и капсулах, помещенных в пламя. Хим. состав пламен и защитную атмосферу тиглей подбирают так, чтобы тушение флуоресценции было минимальным. Источниками возбуждения служат интенсивные импульсные лампы с полым катодом, лазеры и др. Спектр флуоресценции регистрируют с помощью простых светосильных спектрофотометров. Интенсивность линий флуоресценции — мера конц. элементов в пробе. Для градуировки прибора примен. стандартные образцы известного хим. состава, соответствующего составу пробы. Осн. достоинства метода большая селективность, низкие пределы обнаружения (в р-рах — 10- нг/мл, в порошюх — до 10- —10- % для таких летучих элементов, как d и Ag), большой интервал конц., в к-ром градуировочный график прямолинеен (обычно 1—2 порядка величины концентрации, а с применением лазеров — до 5), простота автоматизации. А.-ф. а, использ. для определения приблизительно 50 элементов в сплавах, горных породах, лунном грунте, растениях, почвах, водах, нефтях, пищ. продуктах и т. д. [c.59]