Лазеры ультрафиолетовые

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]

Спектроскопические методы являются наиболее надежными. Они основаны на взаимодействии легких частиц (фотонов и электронов) с молекулярными системами. Молекулярная спектроскопия разделяется на спектральные области в зависимости от энергии используемых легких частиц. Химия оперирует в основном колебаниями атомов и валентных электронов. Этому типу движений в молекулярных системах соответствуют фотоны оптического диапазона энергий (инфракрасная, видимая и ультрафиолетовая области электромагнитного излучения). Этот диапазон электромагнитного поля называют оптическим или просто светом. Именно в оптической спектроскопии были достигнуты наиболее значительные успехи, связанные с использованием лазеров. Поэтому обсудим в основном методы оптической лазерной спектроскопии. [c.114]

Мощные лазеры с перестраиваемой длиной волны выполняют в видимой и ультрафиолетовой областях спектра на красителях, а в инфракрасной - на полупроводниках. Для накачки используются мощные импульсные лампы на парах меди. [c.100]

Полупроводниковый лазер. Применение в квантовой электронике полупроводников привлекательно тем, что открывает возможность осуществления непосредственного преобразования энергии электрического тока в энергию когерентного излучения в широком диапазоне от ультрафиолетовых волн до миллиметровых. Для получения состояния с отрицательной температурой в полупроводнике могут быть использованы различные переходы электронов между валентной зоной и зоной проводимости, межДу зоной и примесными уровнями, между примесными уровнями. [c.523]

В оптико-гальваническом методе (ОГ) селективную ионизацию атомов в пламени и плазме осуществляют при использовании только одноступенчатого возбуждения высоколежащих состояний атомов. Для этой цели необходимо использовать лазеры, дающие излучение в вакуумной ультрафиолетовой области. ОГ-эффект применен дпя определения различных элементов в пламени [782]. [c.136]

Но вернемся к возможности использования лазерного излучения независимо от его происхождения. Максимальная мощность излучения в непрерывном режиме генерации лазеров достигает 105 в, а в импульсном режиме—Ю В, Значение длин волн генерируемого излучения покрывает видимый диапазон, захватывая инфракрасную (до 2,6-10- нм) и ультрафиолетовую (до 370 нм) области, В настоящее время ведутся работы по расширению диапазона длин волн до 126 нм и рассматривается возможность создания лазерных источников рентгеновского -излучения. [c.102]

Перестраиваемые лазеры на красителях способны перекрыть весь видимый и ближний ультрафиолетовый диапазон спектра. Тот факт, что лазеры на красителях имеют легко восстанавливающуюся жидкую рабочую среду, удобен для их промышленного использования, несмотря на то что в жидкой фазе оптические неоднородности развиваются легче, чем в газах или твердых телах. Для получения большой частоты следования лазерных импульсов или непрерывного режима работы применяют быстро движущуюся струю раствора красителя, что позволяет охлаждать лазерную среду и очищать ее от случайных загрязнений, [c.266]

В лазерных сканирующих системах для неподвижных объектов (см. рис. 11.1) для освещения контролируемой поверхности применяют синие, фиолетовые или ультрафиолетовые лазеры. Такой тип источника света дает узкий пучок высокой интенсивности. Сканирование поверхности пучком происходит с помощью системы зеркал, и при этом уровень люминесценции фона гораздо ниже, чем у индикации от несплошности, которая излучает большое количество видимого света. Люминесценция детектируется простым фотодатчиком, снабженным фильтром, отсекающим голубую или ультрафиолетовую компоненту, но пропускающим видимый спектр люминесценции. Получаемый с датчика сигнал, таким образом, имеет форму импульсов. После порогового устройства получают двухуровневый сигнал, из которого, в свою очередь, получают [c.714]

Лазеры на основе сложных органических соединений генерируют излучение на молекулярных электронно-колебательных переходах в видимом и ближних ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах спектра. Они созданы в 1966 г., детально изучены теоретически и экспериментально, достигли к настоящему времени [c.160]

На первой стадии, совпадающей по времени с действием на плазму излучения лазера, лазерная искра испускает, кроме интенсивного сплошного-спектра, тянущегося через всю видимую и ультрафиолетовую область, линии, принадлежащие многократно ионизованным атомам, в том числе и лежащие в рентгеновской области. После прекращения лазерного импульса на протя- [c.258]

Следует отметить, что изобретение лазеров, дающих узкие линии, длину волны которых можно плавно и непрерывно изменять (см. гл. 15), дает возможность реализовать гораздо более простое и удобное исследование структуры линий поглощения, чем это можно сделать методом магнитного сканирования, по крайней мере для близкой ультрафиолетовой и видимой областей спектра. [c.340]

В последние четверть века в этой области проводятся очень интенсивные исследования. (Федеральные расходы за 1985 г. превысили 400 млн. долл.) Трудность заключается в том, что разжечь эту топку можно лишь подходящей спичкой , которая должна поднять температуру топлива примерно до тысячи миллионов градусов. В водородной бомбе такой спичкой служит обычная атомная бомба. Однако вряд ли мы будем довольны, если кто-нибудь поблизости станет манипулировать этакими спичками. Допустим на минуту, что подходящая спичка найдена (например, химический лазер, такая возможность рассматривалась), — сразу возникает проблема контейнера Из чего сделать печь, чтобы готовить при температуре около 10 градусов Стенки этой печи будут подвергаться воздействию таких температур (температур солнечной поверхности) в условиях интенсивного ультрафиолетового облучения и бомбардировки нейтронами и химическими ионами. [c.74]

Качественное представление о величине рассеянного света можно получить, наблюдая невооруженным глазом спектр от точечной лампы накаливания. Критерием служат яркость и структура расположенной между нулевым и первым порядком спектра полоски света, совпадающей с невидимым глазом ультрафиолетовым участком спектра первого порядка. Более полную картину дают визуальные наблюдения рассеянного света между спектральными порядками на спектрографе при освещении щели монохроматическим светом от лазера. [c.59]

Спектр поглощения металлического урана очень сложен, однако несколько контрастных резонансных линий выражены достаточно четко и достаточно смещены от линий других изотопов урана, что позволяет осуществить избирательное возбуждение. Как видно из схемы на рис. 9.7, используют два лазера первый — па парах меди мощностью 150 Вт — приводит в действие второй лазер — на красителях, генерирующий свет с необходимой для процесса длиной волны (рис. 9.8). Лазер должен иметь высокую монохроматичность и интенсивность излучения, а также тонкую настройку в диапазоне длин волн от ультрафиолетового диапазона до инфракрасной области (0,2 0,22 мкм). Скорость испарения — несколько сотен граммов урана в секунду. Производительность установки при плотности паров урана 10 ° составляет 0,6 г/с, 52 кг/сут, 18 т/г. обогащенного урана. [c.476]

Молекулы UFe имеют большое число уровней энергии, соответ-ствуюш их колебательным состояниям атомов в молекуле (рис. 9.12). Нижние колебательные состояния в молекуле 235-UFe слегка смещены относительно таких же уровней молекулы 238-UFe. Выбирая соответствующую длину волны лазера в инфракрасной области спектра, можно селективно возбуждать колебательные состояния только молекул 235-UFe. Далее можно привести возбужденные молекулы к диссоциации по схеме 235-UFe —> 235-UF5-b F с помощью облучения лазером, работающим в ультрафиолетовой области спектра. Нентафторид урана (UFs) обладает меньшей летучестью, чем UFe, и выпадает в осадок. [c.485]

Для инициирования химических лазеров используют три способа электрический разряд, фотодиссоциацию под действием ультрафиолетовых лучей и поток электронов, причем величина выхода возрастает в порядке, соответствующем их перечислению. Способы инициирования более подробно описаны в литературе [48 - 50]. [c.55]

Первые эксперименты по разделению изотопов методом двухфотонной диссоциации были проведены Р.В. Амбарцумяном, В.С. Летоховым и др. [15]. В опытах был применен импульсный лазер на СО2, возбуждающий колебательные состояния молекул №5Нз. Затем осуществлялась фотодиссоциация этих молекул ультрафиолетовым излучением искрового источника света, синхронизованного с излучением лазера. Участки спектра, которые могли бы вызвать диссоциацию молекул [c.179]

Лазеры на красителях позволяют получать генерацию излучения в диапазоне от 1 мкм до 350 нм, в то же время аналитические линии большинства элементов находятся в области 250-350 нм. Поэтому для лазерного возбуждения флуоресценщ1и необходимо преобразование его излучение из видимого в ультрафиолетовое. С этой целью используются методы нелинейной оптики, и чаще всего данное преобразование достигается путем генерации второй гармоники лазерного излучения с помощью нелинейных кристаллов (КДР — калий- [c.852]

И качестве источника ультрафиолетового и видимого света используют газоразрядные лампы (ртутные лампы низкого, В1.1С0К0Г0, среднего давления, ксеноновые лампы), лампы нака-лпвгшия или лазеры. Для получения монохроматического света служат монохроматические фильтры, выделяющие из излучения источника сложного спектрального состава свет определенной длины волны. Промышленность выпускает твердотельные фильтры (из окрашенного стекла, пластиче-ски> масс) или жидкостные, представляющие собой имеющие цвет растворы. [c.25]

Электромагнитное излучение радиоволнового диапазона генерируется и излучается макроскопическими объектами, которыми являются, например, высокочастотные передатчики и антенны. Такое излучение обычно когерентно. Излучаемые двумя независимыми источниками радиоволны могут беспрепятственно интерферировать. Излучение в оптической (инфракрасной, видимой, ультрафиолетовой) и рентгеновской областях спектра вызывается изменением энергетического состояния микросистем в атомной области. Такое излучение состоит из очень большого набора волн, характеризующихся малыми разностями частот. Эти электромагнитные волны не имеют определенных соотношений фаз, и поэтому они не когерентны. Явление интерференции для них может наблюдаться только в случае деления излучения на несколько потоков и закономерным взаимным сдвигом фаз в них. Эта кажущаяся противоположность обеих рассматриваемых областей была преодолена после изобретения оптического квантового генератора — лазера [Басов, Прохоров (1954), Шавлов, Таунс (1958), Мейман (1960)]. Осуществляющееся в лазере генерирование микросистемой когерентного излучения оптического диапазона своеобразно иллюстрирует единство спектров электромагнитного излучения. [c.172]

Атомно-ионизационный метод анализа был бы невозможен без использования лазеров. Поскольку наиболее селективным методом ио1П1зации атомов является нх предварительный перевод в одно из возбужденных состояний и поскольку в видимой и ультрафиолетовой областях спектра лежат спектральные линии атомов многих элементов, то имеиио лазеры, генерирующие излучение в этих областях, являются неотъемлемой частью любого прибора для атомно-ионизационного метода. В основном это лазеры, работающие на органических красителях как активных средах. Непрерывная перестройка длины волны излучения, достаточная для достижения (во многих случаях) режима насыщения, сделала лазеры на органических красителях незаменимым средством селективного возбуждения атомов многих элементов. Существует много типов таких лазеров. Наиболее часто используемые лазеры имеют следующие xapaivTepH THKH область непрерывной перестройки от —300 до 800 нм, выходная мощность 1—20 кВт в линии генерации, ширина которой варьируется от 1 до 0,01 нм при длительности 7— 12 НС в случае лазерной накачки и 1—50 мс при ламповой накачке лазера на красителях. Следующей неотъемлемой частью установки является атомизатор, в качестве которого наиболее широко, как это уже упоминалось, используется пламя, а также электротермические атомизаторы с испарением находящихся в них образцов в вакууме. Находят применение и различного вида электротермические атомизаторы, работающие при атмосферном давлении. [c.185]

Многоквантовые эффекты под действием ультрафиолетового или видимого лазерного излучения часто аналогичны наблюдаемым при однофотонном возбуждении соответствующим коротковолновым излучением. Однако инфракрасное многоквантовое возбуждение приводит к явлениям, которые было бы невозможно исследовать без использования лазеров. Вскоре после создания СОа-лазера (разд. 5.7) были проведены эксперименты по наблюдению химических превращений, индуцированных ИК-фотонами высокой интенсивности. Оказалось, что колебательная фотохимия, по крайней мере многоатомных молекул,— это очень широкая область. Хотя в большинстве случаев для достижения энергии разрыва связи требуется поглощение 10—40 ИК-фотонов, при воздействии на молекулу с сильной колебательной полосой поглощения мощного импульс-НОГО лазерного излучения легко происходит с )ото( )рагмента-ция. Например, молекула 5Рб диссоциирует при воздействии СОз-лазера с Х=10,6 мкм [c.76]

Многоквантовое ИК-поглощение дает уникальный способ получения высокой степени внутреннего возбуждения молекул, обеспечивая новые экспериментальные методы для исследования мономолекулярной диссоциации. К тому же при ИКМКД продукты обычно образуются в основном электронном состоянии, что не всегда обеспечивается стандартной однофотонной диссоциацией под действием ультрафиолетового или видимого излучения. Продукты, образующиеся при ИКМКД, схожи с получаемыми при термической диссоциации или пиролизе, однако при этом нет необходимости нагревать весь образец до высоких температур. Этот метод привлек особое внимание теми возможностями, которые можно реализовать в изотопно-селективной химии. Во многих экспериментах показана решающая роль нескольких первых дискретных стадий поглощения во всей схеме возбуждения. Так как изотопный сдвиг в колебательных спектрах может быть относительно велик, то существует возможность селективно диссоциировать частицы, содержащие выбранный изотоп, настроив лазер на соответствующий переход v = l- v = 0. Двухчастотные эксперименты продемонстрировали, что маломощный, но имеющий узкую линию лазер может быть использован для прохождения первых уровней области I, тогда как мощный лазер, частота излучения которого часто несущественна, обеспечивает возбуждение молекулы в области И и последующую диссоциацию. Например, диссоциация UFe осуществляется накачкой полосы V3 (615 см- ) излучением маломощного лазера и использованием более мощного СОг-лазера, облучение которым само по себе не приводит к диссоциации. Потенциальные применения лазерных методов разделения изотопов очевидны они дополняют стандартные методы, представленные в разд. 8.10. [c.78]

Химические лазеры могут работать в импульсном или непрерывном режиме. В первом случае используют относительно химически стабильную смесь реагентов, в которой действием ультрафиолетового излучения или электронным ударом инициируют быструю цепную реакцию, сопровождающуюся испусканием мощного импульса излучения. Импульсные химические лазеры весьма эффективны. Для создания мощного импульса когерентного излучения лазер из смеси водорода и фтора потребляет в 10 раз меньше энергии, чем импульсные лазеры других типов. Действие химического лазера в непрерывном режиме основано на реакциях при смешении химически активных газовых потоков высокой скорости в этом случае происходит быстрая смена отработанных реагентов, и излучение генерируется непрерывно. Применение веществ, реагирующих друг с другом без инициирования (например, атомного фтора с молекулой водорода), позволило создать идеальные химические лазеры, работающие на химической энергии, Дополнительным преимуществом химических лазеров является возможность создания когерентного излучения с высокой мощностью. К этому следует добавить, что химическая энергия, используемая в лазерах, дешевле световой и электрической энергии, А это, в свою очередь, означает возможность создания экономичных и все болег мощных лазерных систем. [c.102]

ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ АНАЛИЗ (от лат. lumen — свет и. ..es entia — суффикс, означающий слабое действие) — качественный и количественный химический анализ материалов, основанный на их люминесценции. Используется с первой половины 20 в. При Л. а. наблюдают либо собственное свечение (фосфоресценцию, хемилюмииесценцию и др. разновидности люминесценции) исследуемых материалов, либо свечение их после обработки спец. люминофорами. Люминесценцию анализируемого образца обычно возбуждают, направляя на него ультрафиолетовое излучение, получаемое с помощью кварцевых, ртутных или ксеноновых ламп, лазеров и пр. Интенсивность люминесценции наблюдают визуально или [c.718]

Весьма важное значение для ЛРИ имеет создание эксимерньх лазеров на галогенидах инертных газов. Эти лазеры работают ис-добно СОг-лазеру, но генерируют излучение в ультрафиолетовой области спектра. Генерация возникает при диссоциативных переходах общего тина [c.261]

Первый действующий лазер представлял собой твердотельную систему на рубине и был сконструирован Майманом в 1960 г. Это была трехуровневая система, действующая на ионах Сг + в кристалле рубина, в которой использовалась оптическая накачка. В 1961 г. Джовая с сотрудниками создали первый газовый лазер на смеси гелий — неон. С того времени для создания лазеров было использовано много различных веществ— газовых, жидких и твердых. Прямое излучение этих лазеров дает частоты, перекрывающие большую часть видимого и инфракрасного спектральных диапазонов. Ультрафиолетовое лазерное излучение может быть получено на основе эффекта удвоения частоты (который объясняется особыми свойствами нелинейной оптики). На основе органических красителей удается построить лазеры с плавной перестройкой частоты. [c.189]

Естественно, что для создания химического лазера необходимо использовать сильно экзотермические реакции, сопровождающиеся большим выделением энергии. Но этого недостаточно. Химическая реакция, представляющая интерес для создания лазера, должна быть также достаточно быстрой и приводить к неравновесному распределению энергии. Известно, что высокая скорость особенно характерна для реакций с участием свободных атомов или радикалов, для образования которых химическую смесь следует подвергнуть ультрафиолетовому облучению, электронной бо бардировке или действию электрического тска. Однако если в результате облучения возникнет одна-едиистпенная молекула, то затраты на ее образование не окупятся энергией когерентного излучения и смысл лпмического лазера как квантового генератора пропадет. Например, при обработке молекул шестифтористого [c.100]

Принципиальная схема ЛРБ и назначение основных узлов. Принципиальная схема ЛРБ (см. рис. 8.4.7) состоит из следующих основных узлов 1 — блок дифракционной решётки 2 — импульсно-периодический TEA СОг-лазер с ультрафиолетовой предионизацией 3 — узел резонаторной линзы 4 — система транспортировки излучения 5 — лазерный разделительный реактор 6 — блок резонаторного зеркала. [c.467]

На оксиморах атомов инертных газов в пастояп.] ев время созданы мопцгые лазеры, работающие в видимом и ультрафиолетовом диапазонах (X — 5600 -г- 1700 А). Эксимерные лазеры обладают очень высокими выходными параметрами в связи с благоприятными условиями для создания инверсной заселенности и высокой эффективностью преобразования вводимой энергии электронного пучка в эпер1 ию эксимеров [121]. [c.63]

Как можно применять лазеры для изучения таких высокоэнергетических состояний, мы покажем на примере бензофенона. Раствор бензофенона в этаноле, облученный ультрафиолетовым светом с длиной волны 316 нм, испускает свет при двух длинах волн 410 и 450 нм. Если возбуждение светом с длиной волны 316 нм осуществляется посредством лазера с длительностью импульса 10 пс, то на длине волны 410 нм можно зарегистрировать быстрое излучение с полупе-риодом затухания 50 пс. Однако вслед за этой флуоресценцией наблюдается более слабое излучение на той же длине волны 410 нм, но с более длинным подупериодом (микросекунда). При пониженных температурах эта более медленная флуоресценция исчезает, но вместо нее наблюдается фосфоресценция в более длинноволновой области 450 нм, время жизни которой еще длиннее (миллисекунда). [c.143]

В таблице под названием специальные объединены решетки неспектроскопических применений. К ним отнесены измерительные решетки, инфракрасные фильтры, решетки-поляризаторы, решетки для лазеров и др. В последней строке таблицы приведены значения максимальной ширины решеток. В рентгеновской и ва-куувлной ультрафиолетовой областях, где применяются преимущественно вогнутые решетки, размеры последних ограничиваются их аберрациями и особенностями процесса нарезания. Максимальная ширина решеток для других областей спектра определяется техническими возможностями изготовления. Приведенные в таблице данные относятся только к плоским решеткам. [c.29]

Схема лазерного обогатительного MLIS-процесса показана на рис. 9.13. После адиабатического расширения поток UFe 1 подают со скоростью 500 м/с в смеситель 2, где его смешивают с носителем 3 (водородом) и направляют далее в камеру облучения 5, в которой практически одновременно облучают инфракрасным (16 мкм) и ультрафиолетовым 4 (0,08 мкм) лазерами. Далее поток становится двухфазным 235-UF5 конденсируется в виде тонкодисперсного порошка ( лазерный снег ), образует отдельный материальный поток и собирается в коллекторе 8 фтор в смеси с 238-UFe прокачивают через диффузор 7 и направляют в систему очистки от пыли 9, после которой разделяют потоки фтора 6 и UFe 10, обедненного по изотопу U-135. Порошок 235-UFs направляют во фторатор 12, где его фторируют до UFe, обогащенного по изотопу U-235 13 ъ который подается фтор 11). [c.485]

UFg, полученного при использовании диффузионной и центробежной технологий разделения изотопов урана, показана на рис. 9.14. Инфракрасный (ИК) и ультрафиолетовый (УФ) лазеры воздействуют на проходягций газовый поток. Обедненый 238-UF6 направляется в хранилище. Продукт 235-UF6 поступает в бак для фторирования для синтеза UFg. [c.487]

Свечение нагретых тел, обусловленное только нагреванием до высокой температуры, называется испусканием накаленных тел. Все другие типы испускания света называются люминесценцией. При люминесценции система теряет энергию и для компенсации этих потерь нужно подводить энергию извне. Как правило, разновидности люминесценции классифицируются именно по типу этого внешнего источника энергии. Так, свет газоразрядной лампы или лазера на основе арсенида галлия представляет собой электролюминесценцию, возбуждаемую электрическим током, проходящим через ионизованный газ или полупроводник. Самосветящийся циферблат часов обладает радиолюминесценцией, возникающей под действием частиц высоких энергий — продуктов распада радиоактивных примесей к фосфору. Энергия химических реакций возбуждает хемилюминесценцию, а если это происходит в живом организме, то такое испускание называют биолюминесценцией, примерами которой служит свечение светляков и так называемая фосфоресценция моря. Особую разновидность хемилюминесценцин представляет собой термолюминесценция, возникающая в том случае, когда при нагревании вещества начинаются химические реакции между реакционноспособными частицами, замороженными в твердой матрице. Триболюминесценция наблюдается при разрушении некоторых кристаллов, а сонолюминесценция — нри воздействии интенсив- ных звуковых волн на жидкость. При фотолюминесценции система получает энергию, поглощая инфракрасный, видимый или ультрафиолетовый свет. [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология