Условия возбуждения в источнике света

Состав и структура анализируемой пробы влияют на условия поступления вещества в источник света и на его возбуждение. Если бы такого влияния не было, то можно было бы один раз найти связь между интенсивностью спектральной линии и концентрацией вещества, а затем проводить количественный анализ самых разнооб- [c.237]

При значительной активности препарата обязательно использование какой-либо хорошо герметизированной камеры для возбуждения спектра (см. 4, гл. VI). В тех случаях, когда активность конденсата совсем невелика, можно возбуждать его спектр в обычных условиях, помещая источник света под колпаком вытяжной вентиляционной трубы. Однако при массовых анализах необходимо контролировать загрязнение воздуха в лаборатории радиоактивными элементами и установить, в какой мере радиоактивность атмосферы соответствует имеющимся дозиметрическим нормам. [c.452]

Длины волн спектральных линий всех элементов остаются постоянными в обычных источниках света, практически не зависят от условий возбуждения спектра. Возможность спутать спектральные линии разных элементов с близкими длинами волн появляется только из-за того, что точность определения длины волны недостаточно высока. [c.212]

Сравнительно недавно одной из главных причин, влияющей на интенсивность спектральных линий и снижающей точность анализа, было непостоянство параметров источников света. Современные электрические схемы обеспечивают при их хорошей регулировке высокую стабильность всех параметров газового разряда. Еще большую стабильность условий возбуждения удается получить с помощью пламени. Для того чтобы практически реализовать высокую стабильность источников света, необходимо тщательно подбирать все их параметры и периодически контролировать нх величину при повседневной работе. Необходимо также всегда соблюдать строгое постоянство формы электродов, качество их заточки и величину межэлектродного промежутка. Даже сравнительно небольшие отклонения могут существенно сказаться на параметрах газового разряда. Но и при очень хорошей работе генератора не удается получить высокую точность анализа, если не устранено или не учтено влияние состава и структуры образца. [c.241]

Для получения молекулярного спектра поглощения вещество не нужно вводить в источник света, где оно может быть разрушено под действием высокой температуры. Полосы в спектре соответствуют переходу молекул вещества с нижних уровней, на которых они находятся в обычных условиях, в возбужденное состояние. Поэтому в отличие от эмиссионных спектров спектры поглощения определяются молекулярным строением вещества и абсорбционный анализ является, главным образом, молекулярным анализом. [c.282]

В реальных методах спектрального анализа чистых веществ и определения следов элементов доминирующими являются часто флуктуации аналитического сигнала, возникающие вследствие нестабильности поступления и возбуждения пробы, неоднородности и неполной идентичности одинаковых анализируемых проб данного материала, а также из-за случайных загрязнений. Для достижения наименьших пределов обнаружения элементов основные усилия должны быть направлены на повышение чувствительности и снижение случайных флуктуаций именно в этих звеньях метода анализа с тем, чтобы общая случайная ошибка лимитировалась уже только статистическими свойствами приемника излучения. Если такое положение достигнуто, то величина предела обнаружения будет (при некоторых дополнительных условиях — СМ. гл. 2) наименьшей возможной для данного метода анализа. Связь предела обнаружения спектральной линии с параметрами источника света, спектрального прибора и приемника излучения для случая анализа, когда общая случайная ошибка метода определяется только статистическими флуктуациями светочувствительного слоя приемника излучения, исследовалась в работах [245, 606, 748] и в некоторых других. Рассмотрим этот важный случай анализа, следуя схеме, предложенной в работах [245, 74 ]. [c.39]

Относительная интенсивность изотопических компонентов аналитической линии элемента в минимальной степени зависит от изменения условий испарения или возбуждения атомов элемента в источнике света и определяется только относительной концентрацией изотопов в пробе. Изотопическое смещение для линий урана достигает значительной величины. Например, для линии 4244,4А оно составляет 0,23А. Изотопическая структура этой линии может быть разрешена с помощью спектрографа ИСП-51 с камерой УФ-85. Эта линия наиболее удобна для определения урана в рудах. Недостатком является наложение линии вольфрама. Однако практически вольфрам встречается редко в количестве, способном изменить относительную интенсивность линий урана. [c.251]

Изучая спектр поглощения газа после кратковременного облучения СЮз или N02 в присутствии большого количества азота мощным источником света (импульсный фотолиз), эти авторы обнаружили интенсивные полосы молекулярного кислорода, обусловленные переходами с 4, 5, 6, 7 и 8-го колебательных уровней, не наблюдающиеся в обычных условиях вследствие ничтожно малой концентрации молекул О2 в состояниях с большими V (энергия колебательно-возбужденной молекулы О2, находящейся в состоянии и = 8, составляет 34 ккал). Анализ условий опытов приводит к заключению, что молекулы 0 образуются в результате следующих процессов [c.199]

Для анализа газовых смесей пробу отбирают в специальные разрядные трубки. В газе создают электрический разряд. При этом возникают условия, благоприятные для возбуждения атомов определяемых элементов достаточно высокие концентрация и температура электронов. Для анализа твердых, жидких, порошкообразных материалов пробу вносят в такой источник света, в котором ее можно испарить, а атомы и молекулы парообразного вещества возбудить к свечению для этого применяют электрическую дугу, искру или другой подходящий электрический разряд или горячие пламена. В пламя жидкую пробу впрыскивают в виде аэрозоля, а порощок вдувают или же вносят в виде прессованных таблеток. В электрический разряд пробу вводят обычно одним из следующих способов включают ее в качестве электрода, наносят на поверхность электрода, вносят ее в углубление электрода из другого материала или же вводят непосредственно в зону разряда. Проба испаряется непосредственно с электродов или же в самом разряде. Атомы и молекулы, поступившие в меж-электродное пространство, возбуждаются к свечению в зоне разряда. [c.173]

При этом необходимо усиливать поступление материала пробы в источник света, а также добиваться условий, благоприятных для возбуждения нерезонансных линий. Для этих целей применяют низковольтную импульсную искру или дугу постоянного тока в атмосфере инертного газа. [c.235]

При проведении количественного спектрального анализа следует выбирать такие условия возбуждения атомов и выхода свечения из облака источника света, при которых измеряемая относительная интенсивность аналитической пары линий зависит только от концентрации определяемого элемента. [c.247]

В книге приводится элементарное изложение основ физики газового разряда, знание которых должно помочь читателю в выборе источника света и условий возбуждения смеси газов при решении разнообразных задач анализа. В ней также даны некоторые сведения по фотоэлектрическим методам регистрации излучения, применение которых позволяет значительно ускорить процесс проведения анализа и создать ряд экспрессных методов. [c.4]

Приведем еще один пример при возбуждении смеси газов в импульсном разряде, где высока концентрация электронов, можно, меняя условия разряда, добиться возбуждения линий ионов газа с меньшим потенциалом возбуждения и линий атомов газа с более высоким потенциалом возбуждения. Высокая электронная температура достигается при низких давлениях и в узких разрядных трубках. Высокая электронная концентрация возникает в катодных частях тлеющего разряда, особенно внутри полого катода, а также в узких разрядных трубках и в импульсных источниках света. [c.138]

С другой стороны, анализ изотопных смесей не связан с некоторыми специфическими трудностями анализа газовых смесей произвольного состава. При анализе изотопных смесей предъявляются значительно меньшие требования к стабильности источников света, постоянству давления в разрядной трубке, кроме того, нет необходимости создавать условия разряда, специально выгодные для возбуждения того или иного компонента смеси. Это связано с тем, что изменение параметров разряда должно одинаково сказываться на интенсивности спектральных линий обоих изотопов, так как у различных изотопов близки потенциалы возбуждения отдельных спектральных линий, эффективные сечения возбуждения атомов, вероятности перехода. [c.232]

Тритий — изотоп водорода, в составе ядра которого имеется два нейтрона и один протон. Его молекулярный вес равен шести. Тритий распадается 1Г0 реакции —> Не, + у с периодом полураспада 12,43 года. Максимальная энергия р-частиц достигает 18,6 кэВ, средняя энергия — 5,54 кэВ. Только 15% от всех частиц имеют энергию больше 10 кэВ. Средняя длина пробега Р-ча-стиц трития в воздухе при нормальных условиях составляет 0,8—0,9 мм, а в тканях — 1 мкм. Средняя длина пробега Р-частиц трития в среде трития — 4,5 мм при нормальных условиях. Данные о поглощении и глубине проникновения Р-частиц трития в сульфиде цинка противоречивы считается, что электроны с энергией меньше 10 кэВ проникают на глубину 0,1—1 мкм. Из-за столь малой глубины проникновения для возбуждения очень существенным фактором оказывается состояние поверхности частиц люминофора. Известно, что объемная люминесценция, как правило, является более эффективной, чем поверхностная. Так, показано, что при уменьшении энергии пучка электронов (и, следовательно, глубины их проникновения) от 10 до 5 кэВ эффективность катодолюминесценции снижается на 40—50%. Для лучших катодолюминофоров энергетическая эффективность составляет 0,18—0,22 при ЮкэВ, поэтому можно ожидать, что при тритиевом возбуждении (средняя энергия электронов 5кэВ) эффективность будет не больше 0,1, а светоотдача для люминофоров с желто-зеленым излучением 30—50 лм/Вт. Следует ответить, что, несмотря на высокую светоотдачу, тритиевые источники света не могут обеспечить получение высокого уровня яркости, так как повышение интенсивности возбуждения ограничивается самопоглощением излучения трития. Яркость свечения люминофора, возбуждаемого р-излучением трития, возрастает пропорционально его давлению только в ограниченном интервале давлений, а затем изменяется очень слабо. Величина давления, при котором наблюдается насыщение, завпсит от габаритов баллона. [c.164]

В соответствии с установившейся терминологией [240] под эмиссионным спектральным анализом понимается определение элементарного состава вещества по оптическим атомным спектрам излучения, возбуждаемым в горячих источниках"" света. Физический механизм возбуждения и излучения атомных спектров описан в многочисленных монографиях и учебниках по спектроскопии и спектральному анализу (см., например, [849, 505, 980]), поэтому здесь нет необходимости на нем останавливаться. Уместно лишь напомнить, что для каждого элемента характерны специфические линейчатые спектры излучения атомов и ионов, которые позволяют идентифицировать эти элементы. Различные характеристики спектров разных элементов, связанные с особенностями строения электронных оболочек их атомов и ионов, определяют условия возбуждения и регистрации этих спектров. [c.7]

Установлено [748], что даже при нарушении корреляции излучения линии и фона, вызываемом флуктуациями условий возбуждения в источнике света (например, в дуге постоянного тока), интегральный прием позволяет достигнуть величины предела обнаружения, близкой к минимальному теоретически возможному пределу обнаружения слабой спектральной линии на интенсивном фоне. Непрерывное интегрирование всего входного сигнала является, по-видимому, практически оптимальным и в том весьма распространенном случае, когда интенсивность аналитической линии во время экспозиции уменьшается, спадая до нуля ( полное Выгорание определяемого элемента в источнике света). При этом регистрировать сигнал рекомендуется в течение такого времени, за которое интенсивность излучения линии уменьшается не более чем в 3—4 раза [240], так как при дальнейшем интегрировании отношение сигнал/фон на регистрограммах будет резко ухудшаться. [c.43]

Из числа традиционных источников света (дуга, искра, пламя), а также некоторых других источников, применяемых в последнее время при анализе чистых веществ, дуговые источники, особенно дуговой разряд между угольными электродами, являются самыми распространенными. Это объясняется как весьма низкими значениями пределов обнаружения большого числа элементов, так и возможностью применения дуги, в первую очередь угольной, для возбуждения спектров материалов с самыми разнообразными физико-химическими свойствами, в том числе тугоплавких и труднолетучих материалов. Исследованию дугового разряда и, в частности, его аналитических возможностей посвящено огромное количество работ. В настоящее время основные явления и закономерности дугового разряда можно считать достаточно твердо установленными, хотя ряд вопросов вследствие многообразия и сложности процессов, происходящих в этом источнике, до сих пор остается не выясненным. Не касаясь здесь подробной характеристики и многих особенностей дугового разряда, описанных в специальных монографиях [838, 980], рассмотрим главный интересующий нас вопрос—о связи интенсивности излучения аналитической спектральной линии с содержанием определяемого элемента в пробе и с параметрами источника света. Установив эту связь, можно уяснить пути оптимизации условий дугового анализа с целью достижения наименьших пределов обнаружения элементов. Основное внимание будет уделено угольной дуге в соответствии с ее большим практическим значением для определения следов элементов. [c.85]

Конденсированная искра — один из наиболее распространенных источников света при количественном спектральном анализе металлов и сплавов. Анализ в искре обычно характеризуется высокой воспроизводимостью и возможностью определения широкого круга элементов — вплоть до трудновозбудимых. Однако пределы обнаружения многих примесей в искре, как правило, хуже, чем в случае дугового возбуждения спектра. Это связано со своеобразным характером воздействия искрового разряда на анализируемую пробу, высокой температурой плазмы и, следовательно, неблагоприятными условиями определения легкоионизуемых элементов, а также с наличием интенсивного сплошного фона. Видимо эти неблагоприятные факторы решающим образом сказываются на пределах обнаружения ряда элементов, хотя величина т в искре значительно больше, чем в дуге [737]. [c.204]

Из выражений (52) и (53) следует, что в этом случае, который в основном и будет рассматриваться в дальнейшем, интенсивность данной спектральной линии определяемого элемента при постоянной концентрации п всех его частиц в плазме зависит от двух параметров источника света — от температуры Т и электронной концентрации Пе. Поэтому для правильной оценки условий возбуждения аналитических линий элементов в дуговом разряде, вообще говоря, нельзя ограничиваться определением только температуры плазмы, но требуется знать также концентрацию электронов, на что справедливо указывалось в последнее время в ряде работ [730, 161, 409, 1246]. Поскольку и Т я Пе зависят от состава плазмы, то они должны быть связаны между собой. Характер этой связи имеет существенное значение для оценки и оптимизации условий возбуждения аналитических спектральных линий. [c.93]

В описанном выше опыте люминесцентное свечение возбуждалось солнечным светом. Однако таким источником света удобно пользоваться лишь в отдельных специальных случаях обычно же, в условиях производственной и лабораторной работы, особенно в наших широтах, приходится прибегать к иным источникам возбуждения. [c.15]

Состав и структура анализируемой пробы влияют на условия поступления вещества в источник света и на его возбуждение. Если бы такого влияния не было, то можно было бы один раз найти связь между интенсивностью спектральной линии и. концентрацией вещества, а затем проводить количественный анализ самых разнообразных проб все время, пока источник света работает стабильно. К сожалению, на самом деле это не так. [c.264]

При оптимизации условий возбуждения спектров тех или иных эле.мсшии необходимо уметь измерять температуру плазмы используемого источника света. В случае электрической дуги, горящей при атмосферном давлении, между частицами плазмы устанавливается локальное термодинамическое равновесие (температуры атомов и свободных электронов одинаковы), и засе-ленноб Гь энергетических уровней атомов определяется формулой Больцмана] [c.130]

Если требуется выполнить определение только одного элемента, для него можно подобрать оптимальные условия возбуждения. Так, при определении щелочных металлов целесообразно использовать по возможности низкотемпературное пламя. Оно вызывает испускание света только атомами щелочных металлов, но пе труднее возбуждаемыми сопутствующими элементами, например щелочноземельными. Для трудновозбуждаемых элементов требуются более мощные источники возбуждения (пламя гремучего газа, стабилизированная дуга, искра). При их применении следует ожидать появления значительного матричного эффекта, обусловленного катионами, — для его учета был предложен ряд методов [27]. Наилучшей предпосылкой для применения спектрометрического анализа является возможно большее сходство анализируемых проб. [c.196]

Величины энергий возбуждения Е н потенциалов ионизации V,- гомологической пары должны быть равны или очень близки. В случае использования источников света, в которых есть ЛТР, это условие вытекает из отношения интенсивностей для частиц, находянщхся в термическом равновесии. Действительно, для пары атомных линий с энергиями возбуждения i и Е отношение интенсивностей / и о пропорционально ехр—(fi—E2)lkT. Отношение интенсивностей ilh при близких значениях энергии возбуждения мало зависит от изменения температуры источника, так как значение экспоненты при Е Е очень близко к единице и небольшие вариации температуры мало на него влияют. Очевидно, такие же рассуждения можно провести и в том случае, если Е и Е 2 представляют собой сумму потенциалов ионизации и энергий возбуждения, а / и /2 — интенсивности линий в спектре ионов. [c.94]

Наиболее типичным методом проведения экспериментов с временным разрешением в фотохимии является метод импульсного фотолиза. Этот метод первоначально разработали Норриш и Портер в 50-е годы нашего века с целью идентификации промежуточных продуктов реакции в фотохимических системах. Стационарные концентрации промежуточных продуктов — атомов, радикалов или возбужденных соединений, — имеющиеся в стационарных условиях, обычно слишком малы для того, чтобы зарегистрировать их по спектрам поглощения. Однако при использовании импульсного источника света предельно высокой интенсивности удается получить концентрации короткожи-вущих промежуточных соединений, достаточные для спектроскопического наблюдения. Более того, по спектру оптического поглощения можно следить за изменением концентрации промежуточного соединения в зависимости от времени и получать кинетические данные, например времена жизни радикалов. Это направление спектроскопии с высоким временным разрешением часто называется кинетической спектроскопией. (Кинетическая спектроскопия может также использоваться для непрерывной регистрации концентраций подходящих реагентов и конечных продуктов в зависимости от временного интервала после световой вспышки.) С помощью информации, полученной в экспериментах по импульсному фотолизу и касающейся природы и химической активности промежуточных продуктов, были окон- [c.199]

Пря анализе металлургич. проб наряду с искровыми разрядами разных типов используют также источники света тлеющего разряда (лампы Грима, разряд в полом катоде). Разработаны комбинир. автоматизир. источники, в к-рых для испарения ияи распыления используют лампы тлеющего разряда или электротермич. анализаторы, а дом получения спектров, напр.,-высокочастотные плазматроны. При этом удается оптимизировать условия испарения и возбуждения определяемых элементов. [c.393]

Метод атомной флуорейценции основан на резонансом возбуждении атомов кадмия в пламени при его облучении интенсивным источником света. В определенных условиях яркость флуоресценции пропорциональна концентрации атомов кадмия в пла мени [345, 778, 779]. Чувствительность определения кадмия в значительной степени зависит от аппаратуры, особенно — от применяемого источника возбуждения. Например, при использований ксеноновой дуговой лампы с непрерывным спектром испускания, предел чувствительности соответствует 0,1 мкг СА/мл, а с разрядными лампами фирм Осрам и Филипс—0,0001—0,0002 жкг [778]. [c.131]

Весьма перспективный метод изучения процессов обмена энергии недавно был предложен Норришем с сотрудниками [884]. Изучая спектр поглощения газа, образующегося в результате кратковременного облучения IO2, а также NO2, в присутствии больших количеств азота, мощным источником света (импульсный фотолиз, см. стр. 359), эти авторы обнаружили интенсивные полосы молекулярного кислорода, связанные с переходом с 4, 5, 6, 7 и 8 колебательных уровней, не наблюдающиеся при обычных условиях вследствие ничтожно малой концентрации молекул Оо в состояниях с большими V (энергия колебательно-возбужденной молекулы О2, находящейся в состоянии о = 8, составляет 34 ккал)- . Анализ усло-вый опытов приводит к заключению, что колебательно-возбужденные молекулы кислорода О2 образуются в результате следующих процессов [c.331]

Соотношение этпх величин определяется интенсивностью испарения (поступления в источник света) определяемого элемента. При данном содержании элемента в пробе интенсивность его линий до известного предела возрастает с усилением испарения. Интенсивность линии зависит также и от условий возбуждения, в частности от температуры электронов в источнике (т. е. от температуры возбуждения). Следовательно, при данной концентрации элемента в пробе интенсивность линии изменяется в зависимости от скорости испарения элемента из пробы и температуры источника света. [c.179]

Начнем с рассмотрения процессов, связанных с м е-ханизмом возбуждения спектра. В смеси газов в большинстве источников света возбуждаются преимущественно атомы того компонента газовой смеси, у которого более низкие критические потенциалы. Это происходит потому, что температура источника обуславливается компонентом газовой смеси с более низким потенциалом ионизации. Для положительного столба тлеющего разряда это показано в работах Доргело [ ° ] и А, А. Зайцева Аналогичные условия наблюдаются в дуговом разряде р5]. Благодаря снижению электронной температуры разряда в спектре отсутствуют линии элемента с более высоким потенциалом возбуждения. При [c.135]

Наиболее часто рекомендуемые условия анализа с фотографической регистрацией спектра кварцевый спектрограф средней дисперсии (ширина щели 0,020 мм) со стандартной трехлинзовой системой или бесконденсорной системой освещения щели. Источник света при искровом возбуждении — генератор ИГ-2 или ИГ-3 включение — по сложной схеме, С = 0,01 мкф, Ь = = 0,05 мгн, задающий искровой промежуток 3 мм, рабочий [c.61]

Облучение кристалла для возбуждения возможной флуоресценции, обусловленной известными примесями, производилось при помощи различных источников света (ртутная лампа, конденсировав-ная искра и дуга с электродами из различных металлов, водородная лампа) в зйвисимости от исследуемой спектральной области Выделение монохроматических пучков и отдельных линий производилось при помощи светосильного кварцевого монохроматора, спектрогра( и специальных светофильтров. В условиях опыта, обеспечивающих хорошее возбуждение кристаллов, содержащих специально введённые активирующие примеси, в случае хорошо очищенных щелочно-галоидных кристаллов никакого свечения не обнаруживается. [c.51]

С равномерным раснределением энергии по разным длинам волн. Одпако имеющиеся источники, как правило, пе обладают таким распределением, поэтому для создания наиболее выгодных условий возбуждения люмипесцепции нужно иметь представление о распределении энергии в разных областях спектра у различных источников света и об общей их мощности. Соответствующие данные приведены в следующей, VII главе ими следует руководствоваться при выборе источника света для возбуждения. Иллюстрируем сказанное следующим примером. Виллемит, как и многие минералы, люминесцирует при возбуждении только коротковолновым ультрафиолетовым светом. Поэтому для возбуждения люминесценции виллемита казалось бы целесообразным применить ртутную лампу низкого давления, в излучении которой имеется почти только резонансная линия (254 ммк). Однако для получения наибольшей яркости лучше все же использовать ртутную лампу ПРК (см. главу VII), в которой, хотя линия 254 ммк относительно слабее других линий, но абсолютная ее мощность превосходит мощность этой же линии в лампе низкого давления. [c.81]

Флуоресценцию р.з.э. нельзя наблюдать в обычных для люминесцентного анализа условиях — прп возбуждении длинноволновым ультрафио- тетовым излучением, так 1 ак онн поглощают в более далекой ультрафиолетовой области. Для возбуждения свечеиия растворов р.з.э. хгадо пользоваться иным источником света, например искрой. [c.159]