Источники света лазерные

Не все молекулы поглощают инфракрасное излучение. В частности, молекулы с определенными свойства.ми симметрии, как, например, гомоядерные двухатомные молекулы, не поглощают инфракрасного излучения. В более сложных молекулах не все типы колебаний обязательно соответствуют поглощению инфракрасного излучения. Например, симметричные молекулы, как, скажем, этилен, Н,С=СН2, не обнаруживают всех своих колебаний в инфракрасном спектре. Для того чтобы помочь исследованию колебаний таких молекул, часто используется спектроскопия комбинационного рассеяния (КР). Спектр КР возникает в результате облучения молекул свето.м (обычно в види.мой области) известной длины волны. В современных спектрометрах КР в качестве источника света, облучающего образец, обычно используется лазерный пучок (рис. 13-35). Поглощение излучения измеряется косвенным путем. При облучении светом высокой энергии [c.590]

Использование лазерного излучения в ультрафиолетовом и видимом диапазонах обусловлено тем, что лазеры представляют собой удобные высокоинтенсивные источники света и могут ускорять процессы, что обусловлено нагревом вещества. Примером служат процессы пиролиза смесей углеводородов с реакции между частицами Сщ, испаряемыми из графита в результате лазерного излучения, и органическими молекулами с получением ацетилена и др. [16]. Преимущество лазерного пиролиза заключается в возможности быстрого нагрева малых площадей и объемов до высоких температур. [c.190]

Можно ожидать, что лазеры в качестве источников света найдут широкое применение в промышленном синтезе. Однако необходимые мощные лазеры до сих пор отсутствуют в продаже, и лазерные методики ограничиваются в промышленности избирательным разделением молекул и атомов. Примером такого использования служит фотохимическое разделение изотопов. Лазерное разделение изотопов зависит от сдвигов в спектре оптического поглощения в результате изотопного замещения. [c.286]

Метод светового или лазерного луча (рис. 4.5) применяют при центровке отверстий, находящихся на значительном расстоянии друг от друга. В центруемые отверстия вставляют диски из жести или алюминия, которые имеют передвижные мишени с отверстием диаметром 1 мм в центре. Чтобы обеспечить светонепроницаемость, диски по периферии обмазывают замазкой. За экраном крайнего диска устанавливают сильный источник света. Перемещая мишени у каждого из [c.109]

Для проведения строго направленных фотохимических реакций используют монохроматическое излучение (лазеры). Лазерное излучение обладает уникальными свойствами, которых нет у обычных источников света. Наиболее важным свойством лазерного излучения [c.124]

Хорошо известно, что лазер как источник света характеризуется четырьмя замечательными свойствами. Лазерное излучение, во-первых, монохроматично, во-вторых, когерентно, в-третьих, обладает малой расходимостью и, в-четвертых, может быть сконцентрировано в очень коротком импульсе излучения, т. е. имеет высокую интенсивность. [c.5]

Разумеется, лазерные источники света могут с успехом заменить комбинацию лампа — монохроматор. [c.201]

За последние годы в фотохимии развивается новое направление — лазерная химия. Лазерные источники света обладают рядом преимуществ по сравнению с разрядными лампами. Может быть получена большая плотность излучения время вспышки в импульсных лазерах можно значительно сократить по сравнению с лампами с в специальных опытах до с). Кроме [c.305]

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]

Природу, структуру и электронное состояние промежуточного продукта. Для абсорбционной спектроскопии можно использовать источник белого света в сочетании со спектрографом для получения фотографически зарегистрированного обзорного спектра поглощающих соединений в реакционной системе. В других случаях для сканирования спектрального диапазона может применяться монохроматор с фотоэлектрическим приемником. Многие исследуемые короткоживущие интермедиаты обладают достаточно большим оптическим поглощением из-за наличия разрешенного электронного дипольного перехода на более высокий уровень энергии, В этом случае, например, триплетные возбужденные состояния могут наблюдаться по их триплет-триплетному поглощению. В общем случае индивидуальные полосы поглощения имеют тем большую амплитуду, чем они уже. Вследствие этого эффекта атомы имеют разрешенные линии поглощения с особенно большими амплитудами. При количественных измерениях поглощения обычно выбирается длина волны, при которой наблюдается сильная полоса поглощения и на нее не накладываются полосы поглощения других соединений, В экспериментах по оптическому поглощению в качестве источника света можно применять лазеры. Очень эффективны в лазерных абсорбционных исследованиях перестраиваемые лазеры на красителях, особенно для веществ с узкими полосами поглощения (таких, как атомы и малые радикалы), поскольку лазерное излучение отличается высокой монохроматичностью и узкой спектральной полосой. Повышения поглощения можно достигнуть, заставив световой пучок многократно пересекать образец с помощью соответствующего расположения зеркал в многопроходовом абсорбционном эксперименте. Вновь для этой цели превосходно подходят лазеры благодаря малой расходимости лазерного пучка. В ряде случаев можно создать источник света, который спектрально адекватен абсорбционным свойствам именно исследуемых соединений. Например, можно сконструировать электрические разрядные лампы, содержащие подходящие газы и испускающие резонансные спектральные линии (при переходе из первого возбужденного состояния в основное) многих атомов и простых свободных радикалов. Очевидно, что резонансные спектральные линии точно соответствуют длинам волн поглощения этих же веществ, соответствующим переходу из основного электронного состояния. Если эти атомы или простые радикалы присутствуют в реакционной смеси, то будет наблюдаться резонансное поглощение. Если спектральные ширины полосы испускания источника и полосы поглощения объекта исследования совпадают, то чувствительность абсорбционных измерений может быть высокой при различающейся избирательности, так [c.195]

Исследуемый образец 2 (изображен в разрезе) (рис. 9.2) покоится на кварцевой опоре /, верхняя поверхность которой оптически плоская. На образце сверху располагается клиновидная кварцевая пластина 3. Нижняя поверхность клиновидной пластинки и верхняя поверхность опоры I расположены строго параллельно и образуют интерференционный зазор 6. Источником света является монохроматор 7, 8 или лазерный луч. Интерферометрическая картина, возникшая в зазоре б, а затем отраженная призмой 5 и полупрозрачным зеркалом 6, наблюдается в микроскопе 9. При изменении длины образца 2 (изменение зазора б) в поле зрения микроскопа наблюдается смещение интерферометрических полос. Смещение картины на одну полосу соответствует изменению длины образца на V2, где %—длина волны монохроматического излучения. [c.434]

Источник света. В качестве источника света в фотометрах старой конструкции для измерения света применяли ртутную лампу высокого давления в комбинации с соответствующими фильтрами с целью получения монохроматического пучка (зеленая линия ртути при 546 нм и синяя линия при 436 нм). В последнее время Стали использовать лазерные лучи (рис. 13.12). Лазеры — идеальные источники света для фотометров, предназначенных для измерения рассеяния света. Лазерные лучи являются монохроматическими, в высшей степени коллимированными, интенсивными лучами, которые можно полностью поляризовать, при этом их поперечное сечение может быть очень мало (точечный источник) (разд. 10.6). [c.206]

В некоторых промышленных спектрометрах КР в качестве источника света используются лазеры лазерная спектроскопия КР). [c.289]

Импульсные лампы не позволяют получать короткие (< 10 с) вспышки с высокой интенсивностью излучения. Эту трудность позволяют преодолеть лазерные источники света. Лазеры имеют три важных преимущества их пиковая мощ- [c.203]

Атомно-флуоресцентный метод позволяет определять 10 —10 г вещества в самых разнообразных объектах, а также локальные концентрации в светящемся облаке [158, 159]. В этом методе может быть использована бездисперсионная аппаратура. Для получения атомного пара применяют пламенные и непламенные атомизаторы, в качестве источника света — ксеноновые лампы СВД (предел обнаружения натрия 8 10 г). Лазерное возбуждение атомов натрия в пламени позволило определить на фоне загрязнений атмосферы 10 атомов в 1 см . Для наблюдения флуоресценции натрия используют чаще всего резонансные дублеты 589,0—589,6 и 330,23— 330,30 нм. [c.133]

Характерные для лазерных источников возбуждения спектров воспроизводимость, предел обнаружения, быстрота сопоставимы с аналогичными характеристиками для дуговых и искровых источников света. [c.375]

Создание лазеров с плавной перестройкой длины волны излучения (лазеров на красителях) обусловило качественный скачок в развитии метода АФС. В этом случае источник света обладает настолько высокой интенсивностью излучения, что процесс излучательного перехода (флуоресценции) становится не спонтанным, а вынужденным, т. е. индуцированным падающим излучением лазера. По мере возрастания интенсивности возбуждающего излучения рост интенсивности флуоресцентного излучения замедляется, а затем и вовсе прекращается, т. е. интенсивность флуоресценции достигает своего максимального значения, величина которого прямо пропорциональна концентрации атомов определяемого элемента в аналитической зоне. Именно данный режим насыщенной флуоресценции является рабочим в лазерном варианте АФС. [c.852]

При использовании лазерного излучения большой мощности может возникнуть явлепне оптического насыщения перехода, т. е. явление, когда число переходов в атоме с нижнего уровня на возбужденный под действием квантов света источника возбуждения окажется равным числу переходов с возбужденного на нижний, возникающих как за счет спонтан]1ого излучения, так и за счет стимулированного излучения с возбужденного уровня. Таким образом осуществляется максимально возможное число оптических переходов между двумя энергетическими уровнями. Дальнейшее увеличение мощности излучения источника света не мо- [c.135]

Для проведения строго направленных фотохимических реакций используют монохроматическое излучение (лазеры). Лазерное излучение обладает уникальными свойствами, которых нет у обычных источников света. Наиболее важным свойством лазерного излучения с точки зрения применения его для фотохимического инициирования химических процессов является излучение мощных потоков световой энергии в узких спектральных интервалах. Используя излучение определенной длины волны, погло-щаемое реагентом, но не поглощаемое примесями, можно осуществлять только один вполне определенный процесс. Так, при лазерном облучении смеси СН3ОН, СОзОО (О — дейтерий) и Вг2 происходит бромирование только СН3ОН вследствие избирательного возбуждения молекул. Если данное вещество способно, например, к распаду и к изомеризации, то можно, используя лазерное излучение, осуществить направленно только один процесс. [c.120]

Обычно используют многомодовые световоды. В этих волокнах свет проходит по световоду во многих модах. В разных модах свет ослабляется по-разному. Показатель преломления однороден и изменяется скачком на поверхности оболочки. Одномодовые световоды имеют очень малый диаметр сердечника, обычно 2-10 мкм, так что свет проходит через волокно почти линейно. Толщина оптической оболочки должна быть по меньшей мере в десять раз больше, чем диаметр сердечника. Ввод света в одномодовый световод представляет трудности, поскольку нужно добиться очень узкого угла падения. Следовательно, необходимы высокофокусированные источники света, такие, как лазеры или лазерные диоды. [c.507]

Лазеры могут также использоваться для возбуждения в исследованиях комбинационного рассеяния света. Лазерная спектроскопия комбинационного рассеяния (КР) нашла ряд приложений в исследовании промежуточных продуктов фотохимических реакций. Высокая интенсивность и монохроматичность лазерного излучения обеспечивает методу КР чувствительность, которая недоступна с традиционными световыми источниками. Кроме того, появляется возможность изучения промежуточных соединений с временным разрешением. С перестраиваемыми лазерами становится возможной резонансная лазерная спектроскопия (РЛС). Когда длина волны излучения, возбуждающего комбинационное рассеяние, подходит к сильной полосе поглощения исследуемого образца, интенсивность КР увеличивается на шесть порядков по сравнению с обычным, нерезонансным возбуждением. Одним особенно важным вариантом лазерной спектроскопии КР является когерентная антистоксова спектроскопия комбинационного рассеяния (КАСКР), которая зависит от нелинейных свойств системы в присутствии интенсивного излучения и включает смешение нескольких волн. Высокая чувствительность получается вследствие того, что регистрация проводится скорее по люминесцентной, чем по абсорбционной методике. Паразитное рассеяние возбуждающего света ограничивает чувствительность традиционных исследований КР, но в экспериментах по КАСКР вблизи длины волны испускаемого излучения нет возбуждающего излучения, поэтому рассеянное возбуждающее лазерное излучение может быть отфильтровано. [c.197]

КбСть лазерной аппаратуры снижают эффективность ее использования в качестве источников света в фотохимических экспериментах. В то же время следует заметить, что при исследовании механизмов фотохимических процессов лазерная техника является весьма перспективной. [c.252]

Оптико-акустическая спектроскопия является методом, родственным с предыдущими в том отношении, что в качестве источника света в анализаторе используется лазер с перестраиваемой частотой. Лазерный луч, промодулированный со звуковой частотой, направляют в камеру образца, в одну из стенок которой вмонтирован чувствительный емкостный микрофон. Когда частота модуляции излучения лазера соответствует частоте полосы поглощения газа в кювете, газ, нагреваясь, расширяется, при этом возникают колебания давления с частотой модуляции. Эти колебания давления регистрируются емкостным микрофоном. Метод крайне чувствителен он позволяет при подходящих условиях обнаруживать концентрации порядка нескольких частей на миллиард, а при удачных обстоятельствах и даже меньше [9, 22, 23, 54, 55]. [c.33]

Наиб, распространены спектрофотометрич. и спектрографич. методы регистрации. Для регистрации кинетики пропускания, т е. изменения во времени поглощения света образцом, используют непрерывный или модулированный (для повыщения яркости во время измерения) источник зондирующего света и монохроматор в сочетании с фотоумножителем и импульсным осциллографом или накопителем сигналов (для улучшения отношения сигнал шум при многократном повторении эксперимента), либо электронно-оптич. преобразователем с временной разверткой. Измеряя кинетику пропускания при разл. длинах волн зондирующего света, можно построить по точкам спектры поглощения промежут. продуктов фотохим. р-ции с разл. временами жизни. Для непосредств. регистрации спектров поглощения, что особенно важно в случае узких линий поглощения продуктов, напр, в газовой или твердой фазе, используют импульсные источники света с непрерывнь№< спектром в сочетании со спектрографом и фотопластинкой (или фотоэлектрич. устройством). Используют также нано- и пикосекундные импульсы зондирующего света, синхронизированные с возбуждающим лазерньпи импульсом их создают с помощью разл. преобразователей частоты исходного лазерного импульса и оптич. линий задержки. Измеряя спектры пропускания при разл. временах задержки, можно исследовать кинетику образования и гибели промежут продуктов. Спектрофотометрич. метод, как правило, обладает значительно более высокой чувствительностью, чем спектрографический, позволяя измерять изменение поглощения до 10 Для регистрации промежут продуктов используют также методы люминесценции, кондуктометрии, ЭПР, масс-спектрометрии и др. [c.220]

Для получения лазерного эффекта надо достичь инверсной заселенности электронных состояний. При инверсной заселенности в верхнем состоянии находится больще молекул, чем в нижнем. Этого нельзя добиться просто использованием высокоинтенсивного источника света с соответствующей частотой для перевода молекул с нижнего уровня на более высокий. Падающее излучение стимулирует эмиссию фотонов из верхнего состояния с той же скоростью, с какой они поглощались в нижнем состоянии следовательно, с помощью интенсивного источника можно перевести в верхнее состояние не более чем 50% молекул. Однако, если верхнее состояние (например, 5i) можно преобразовать в другое возбужденное состояние (например, Ту) благодаря безызлучательно-му процессу, заселенность состояния Ту может превышать 50%. Этот процесс называют оптической накачкой. Если вслед за накачкой через вещество проходит излучение, соответствующее переходу Ti- o, то про исходит вынужденное излучение. [c.558]

Еще один широко используемый метод — это импульсный фотолиз. Световой импульс, возникающий при разрядке конденсатора импульсной лампы, быстро поглощается образцом, находящимся в параллельно Ззаоположенной трубке. Длительность импульса может меняться от 10 до 10 с. Сопровождающие вспышку изменения спектра поглощения или флуоресценции образца регистрируются при помощи фотоумножителя и осциллографа. В настоящее время в качестве источников света применяются лазеры, испускающие импульс света исключительно высокой интенсивности в течение нескольких наносекунд. Лазерная техника позволяет измерять весьма малые времена релаксации [31]. [c.26]

Помимо УФ-детекторов, с недавнего времени выпускаются также флуоресцентные детекторы. Отличия от детекторов ВЭЖХ заключаются в основном в длинах волн источников света. Кроме обычно используемых дейтериевой и импульсной ксеноновой ламп предлагаются также существенно более дорогие лазерные системы, причем [c.39]

Использование в качестве источников света лазеров в этом методе дает следующие преимущества более высокое спектральное разрешение, а следовательно и чувствительность узость лазерной линии излучения быстрая перестройка частоты излучения и ненужность монохроматора. Наиболее целесообразно в абсорбционной спектроскопии использовать непрерывные лазеры. Однако применяют и импульсные лазеры, так iaK их использование позволяет расширить спектральную область источни а света. Для исследования в ближнем УФ и видимом диапазоне используют лазеры на растворах красителей. В ИК-области спектра широко применяют полупроводниковые диодные лазеры. Существуют нелинейные оптические методы, позволяющие получать излучение с разностной (уз = vj - vj) и суммарной (уз = VI + V2) частотами. Если один из лазеров является перестраиваемым, то можно перестраивать частоту излучения V3 как в УФ-, так и в ИК-областях спектра. [c.116]

Наиболее распространенным методом образования активных частиц является облучение молекул светом. Поглощение света может приводить либо к возбуждению частиц, либо к фотодиссоциации молекул с образованием атомов и радикалов. Используются как непрерывные, так и импульсные источники света. В качестве источников света применяют различного типа лазеры или лампы. К основным недостаткам нелазерных установок относятся сравнительно большое время образования частиц (обычно превышает 10 с), а также широкий спектральный состав импульса ламп немонохроматичность приводит к неконтролируемым каналам диссоциации, малое временное разрешение не позволяет разделить первичные и вторичные элеменгарные процессы. Лазерные источники света свободны от этих недостатков. [c.135]

Принципиальная схема аналитического лазерного атомнофлуоресцентного спектрометра практически не отличается от схемы флуоресцентного спектрометра, в котором для возбуждения используют какой-либо классический источник света. В блоке атомизатора анализируемый образец переводится в состояние атомного пара, содержащего, в том числе, и атомы определяемой примеси. Резонансное излучение источника света возбуждает эти атомы, а их флуоресцентное излучение собирается (обычно в перпендикулярном направлении) в спектральный прибор и детектируется фотоэлектронной системой. Использование перестраиваемого лазера в качестве источника для возбуждения флуоресценции позволяет возбудить максимально возможное число атомов примеси, присутствующей в зоне анализа. В ЛАФ- спектрометре проводится прямой анализ образцов с отбором пробы 20 мкл, одно определение занимает 3-5 мин. [c.245]

Рис. 6.2. Спектральная ширина лазерной линии (/) в сравнении с доп-леровским контуром молекулярной линии поглощения (2) и линией испускания обычного источника света (.7)

Исторически главным препятствием внедрения фотохимических процессов в промышленность являлись неудовлетворительные спектральные и энергетические характеристики источников света. Лазеры произвели радикальную революцию в этом вопросе. Доля электрической энергии, превращаемой в лазерных устройствах в полезное излучение, значительно возросла. Для традиционных источников света характерна значительная ширина линий излучения и наличие других, не используемых в данном процессе линий и полос излучения. Это не только приводит к сложностям получения изотопической селективности, но и вызывает подчас нежелательный фотолиз дочерних продуктов. Лазеры предоставляют уникальные возможности для разработки нзотопи-чески селективных пригодных фотохимических процессов. [c.262]

EG and G Optoele troni s (35 ongress St Salem, MA 01970) Полный ряд детекторов и источников света в интервале от УФ- до ИК-области спектра детекторы на основе кремния, фотодиоды и фотодиодные матрицы, импульсные ксеноновые лампы, дуговые ламга.1, лампы и лазерные диоды. Все детекторы и источники света поставляются в комплекте с источниками питания и необходимыми контролирующими системами [c.817]

Лазерные ОАГ работают по однолучевой схеме и различаются источниками зондирующего излучения, способами его модуляции и типами спектрофонов (резонансным, нерезонансным, с однократным или многократным прохождением талучения). Схемы недисперсионных ОАГ существуют в двух вариантах одноканальные и двухканальные. В одноканальном варианте зондирующее излучение от источника света, модулированное обтюратором с частотой от нескольких герц до десятков килогерц, проходит фильтрующие элементы (газонаполненные кюветы, интерференционные или стеклянные фильтры) и пропускается через абсорбционную кювету с анализируемым газом, а затем попадает в лучеприемную камеру ОАП. ОА-сигнал пропорционален селективно поглощенной энергии. В двухканальных ОАГ, помимо рабочего, имеется канал сравнения, в котором формируется опорный сигнал сравнения. Существует три основных типа таких ОАГ [c.924]