Атомной флуоресценции источники свет

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]

С увеличением яркости источника возбуждения флуоресценции нарушается пропорциональность между аналитическим сигналом и световым потоком этого источника. Так, при использовании лазеров в качестве источников возбуждения наступает насышение резонансных переходов (насыщение верхних уровней), и энергетический выход флуоресценции приближается к единице [445—447]. В этом случае предел обнаружения элементов снизится и будет ограничен только фликкер-шумом света, рассеянного на оптических неоднородностях зоны формирования аналитического сигнала атомной флуоресценции [444, 448]. Перспективно также применение лазеров и при использовании в аналитических целях нерезонансной флуоресценции. В этом случае подавляется влияние фликкер-шума рассеянного света. [c.207]

Так, авторы работы [55] испытывали 100-ваттную ксеноновую лампу, излучающую сплошной спектр в области от 230 ммк до 2000 ммк, и не обнаружили флуоресценции пламени. Существенной особенностью атомно-флуоресцентного метода является возможность использования при определении одного элемента источника света, излучающего спектр другого элемента. Так, при освещении паров цезия светом гелиевой лампы возбуждались, как указывают авторы [55], линии Сз 852 ммк., и Сз 388 ммк. Возможным является применение в качестве источников света ртутно-амальгамных ламп, а также электрических дуг и искр. Указывая на эту возможность, авторы [55] ссылаются на работы [57, 60], в которых ртутно-таллиевую лампу применяли для определения таллия по линии Т1 535 ммк. Что касается применения дуги, то имеется в виду работа [60], автор которой обнаружил интенсивную флуоресценцию атомных паров магния (линия Мд 285 ммк), а также заметную флуоресценцию серебра, золота и меди при возбуждении светом угольной дуги, электроды которой содержали небольшие количества указанных металлов. [c.240]

Примененная в работе [55] флуоресценция является лишь одни.м из ее видов и носит название резонансной флуоресценции. Для этого типа характерным является излучение той же линии, что и резонансная линия облучающего источника света. Для атомно-флуоресцентного анализа могут быть применены флуоресценция атомов, находящихся в метастабиль-ном состоянии (излучение линии Т1 535 ммк при поглощении линии Т1 378 ммк), однако, по мнению авторов [55], с меньшим успехом флуоресценция резонансных линий с большей длиной волны при поглощении резонансной линии с меньшей длиной волны (излучение линии Na 589 ммк при поглощении линии Na 303 ммк), а также сенсибилизированная флуоресценция, возникающая в результате передачи атомам определяемого элемента энергии атомов другого элемента, возбужденных свето.м его резонансной линии (свечение паров таллия в присутствии паров ртути при облучении светом ртутной дуги). [c.241]

Следует подчеркнуть, что рассеяние происходит не только на частицах в газах пламени и частицах пыли, но и вследствие рэлеевского рассеяния излучения молекулами и атомами, и поэтому последнее явление представляет собой основное ограничение в измерениях методом резонансной флуоресценции. Сечения рэлеевского рассеяния увеличиваются пропорционально AJ где h — длина волны падающего лазерного излучения. Вклад рэлеевского рассеяния (от атомов и молекул) в пламенах соответствует 200—2000 отсчетов в 1 с для типичной флуоресцентной установки, в которой в качестве источника возбуждения используется обычная ксеноновая дуговая лампа на 150 Вт фирмы ElM.iV . Поэтому, допуская, что время интегрирования 10 с и дробовой шум из-за рассеяния мал, шум составляет 100 отсчетов, что типично для ограничивающего уровня шума в обычной атомной флуоресценции с обычными источниками света, особенно в ультрафиолетовой области. Конечно, в видимой области ( 300 нм) шум фона пламени может даже превышать шум рассеяния в некоторых областях спектра. Во всяком случае, величина шума рассеяния, неотъемлемая в любых флуоресцентных методах, достаточно велика, чтобы оправдать крупные исследования в области использования нерезонансной флуоресценции для анализа. [c.229]

Для достижения достаточной для практических целей чувствительности определений, выполняемых методом атомной флуоресценции, желательно поэтому применять источники света повышенной яркости. Хорошие результаты были получены, например, при использовании лазеров с перестраивающейся частотой. [c.42]

В этом случае свет испускается атомами, перешедшими в возбужденное состояние не вследствие нагревания образца, а в результате поглощения света. Само явление аналогично молекулярной флуоресценции, отличие лишь в том, что флуоресцируют атомы в газе, а не молекулы в растворе. Для хорошего анализа необходим достаточно интенсивный источник света, но в отличие от абсорбционной атомной спектрофотометрии, благодаря резонансному поглощению атомов, нет необходимости в хорошем монохроматоре. Модуляция усилителя детектора, той же частотой, что и у первичного источника напряжения, исключает регистрацию прямого света от пламени.. [c.171]

Установка для атомно-флуоресцентного анализа включает те же блоки, что и установка для атомно-абсорбционного анализа, а именно интенсивный источник резонансного излучения, служащий для оптического возбуждения атомов определяемого элемента, пламя, играющее роль аналитической ячейки, и спектральный прибор с фотоэлектрической регистрацией, установленный под прямым углом к направлению падающего на пламя пучка света и служащий для измерения флуоресценции атомов в пламени. Для отделения оптической флуоресценции от посторонних радиационных помех пламени применяется модуляция возбуждающего потока света [c.243]

Возбуждение флуоресценции. В качестве источников света в методе АФС используются источники сплошного спектра (напршусер, ксеноновая лампа сверхвысокого давления), а также линейчатого — лампы с полым катодом и высокочастотные безэлектродные лампы. Соотношение между шириной линии возбуждающего излучения и шириной линии поглощения в методе АФС менее критично, чем в методе атомной абсорбции. Однако и здесь желательно, чтобы контур линии излучения был несколько уже контура линии поглощения, в противном случае часть возбуждающего излучения, оказывающаяся вне контура линии поглощения, не участвует в возбуждении флуоресценции и создает лишь паразитный сигнал неселективного рассеяния света интенсивность атомной флуоресценции тем больше, чем больше интенсивность возбуждающего излучения. Речь идет о так называемом линейном режгше флуоресценции. [c.852]

В качестве атомизаторов для ЗЬ наиболее часто используют пламена. Изучена [1251] возможность атомно-флуоресцентного определения ЗЬ в различных пламенах с применением в качестве источника света высокоинтенсивной лампы с полым катодом и атомно-абсорбционного спектрофотометра Вариан-Тектрон АА4, видоизмененного для атомно-флуоресцентных измерений. Исследованы пламена смесей На — воздух, — Аг, Н — Оа — Аг и СаНа — воздух. Наиболее эффектным оказалось пламя смеси На с Аг (диффузное) с расходом 0,95 л1мин На и 5,5 л мин Аг. Когда тушение флуоресценции мало, наибольшей чувствительностью характеризуются резонансные линии ЗЬ 206,83 217,58 и 231,15 нм, по которым пределы обнаружения ЗЬ найдены равными соответственно 0,1, 0,03 и 0,1 мкг мл. В пламени смеси На с Оа и Аг (1,15 л мин На, 0,2 л мин Оа и 5,5 л мин воздуха) пределы обнаружения ЗЬ по тем же линиям несколько хуже (соответственно 0,1, 0,05 и 0,1Ъ мкг мл). [c.94]

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]

При использовании разборной трубки с горячим полым катодом и пламени смеси водорода с воздухом установлена атомная флуоресценция 14 элементов [705]. Предел обнаружения хрома 100 мкг/мл. Исследована возможность определения 13 элементов в пламени С2Н2—воздух по спектрам флуоресценции, возбуждаемым непрерывным источником света (Хе-лампа, 500 вт) при условии одновременного присутствия в растворе посторонних элементов, обладающих интенсивным эмиссионным спектром [679]. Предел обнаружения хрома 3 мкг/мл. Железо и кобальт мешают в количествах > 1 %. Предложен метод с двойной модуляцией — модуляцией излучения источника и модуляцией длины волны возбуждающего излучения в узком спектральном интервале [734]. Используют источник излучения со сплошным спектром (Хе-дуговая лампа). Предел обнаружения хрома 0,6 мкг/мл. [c.96]

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]

Основные помехи в методе АФА. Основными помехами в методе АФА являются неселективно рассеянное излучение возбуждающего источника света и тушение флуоресценции при столкновениях возбужденного атома с окружающими его атомами и молекулами. Оба процесса происходят в атомизаторе. Неселективно рассеянное излучение, проникая вместе с полезным сигналом в систему спектральной фильтрации, завышает его величину. Наиболее сильно влияние рассеянного излучения проявляется в случае наблюдения резонансной флуоресцещии. Для учета рассеянного излучения применяются устройства, аналогичные зеемановскому корректору фона в атомно-абсорбционном методе, и различные способы временной селекции полезного сигнала и фона. Влияние рассеянного излучения резко снижается в случае наблюдения смещенных линий флуоресценции. Однако этот способ не всегда может бьггь реализован в силу специфики строения энергетических уровней атомов. [c.854]

В начале главы I была показана связь между атомной эмиссией, абсорбцией и флуоресценцией. Явление атомной флуоресценции было исследовано Вудом еще в начале нашего века, а Вайнфорднер [125] первым использовал его для химического анализа. Свет от интенсивного источника резонансного излучения исследуемого элемента фокусируется в пламени. Пучок флуоресцентного излучения наблюдают под углом 90° к направлению пучка света от источника и пропускают через монохроматор к фотоприемнику. Теоретически этот сигнал пропорционален концентрации атомов элемента в пламени. Чтобы отличить сигнал флуоресценции от излучения той же длины волны, вызванного термическим возбуждением атомов в пламени, свет источника модулируется, и электронная схема детектора настраивается на частоту модуляции. Необходимо также отличать сигнал флуоресценции от света, который рассеивается пламенем. В некоторых случаях это осуществляется путем освещения пламени светом такой длины волны, которая возбуждает атомы до более высокого энергетического уровня, и наблюдением флуоресценции на другой длине волны, излучаемой возбужденными атомами при переходе на метастабильные уровни. [c.51]

Способность химического соединения поглощать свет завишт от характера распределения электронов вокруг атомных ядер в его молекуле. При поглощении молекулой фотона один из ее электронов переходит на более высокий энергетический уровень. Происходит это по закону все или ничего чтобы перевести электрон на более высокий энергетический уровень, фотон должен обладать определенным минимальным количеством энергии (лат. quantum-количество отсюда второе название фотона- квант ). Молекула, поглотившая фотон, находится в высокоэнергетическом возбужденном состоянии, которое, как правило, нестабильно. Если отключить источник света, то высокоэнергетические электроны обычно быстро вновь переходят на свои низкоэнергетические орбитали при этом молекула возвращается в исходное стабильное, так называемое основное состояние, высвобождая энергию возбуждения (в форме света или тепла). Свет, испускаемый возбужденной молекулой при ее возвращении в основное состояние, называют флуоресценцией (рис. 23-7). Переход молекулы в возбужденное состояние под действием света и высвечивание энергии при флуоресценции-чрезвычайно быстрые процессы. Для возбуждения молекулы хлорофилла in vitro требуется всего лишь несколько пикосекунд (1 пс = 10 с). Время пре- [c.689]

Когда образец в измерительной ячейке достаточно однороден, ио контурам атомных линий ноглошения можно определить температуру и получить информацию о процессах столкновительного уширения [10—12, 28, 42], обсуждавшихся в разд. 3.2.2. Для этих целей пригодны также контуры линий испускания или флуоресценции, но нужно исключить самопоглощение. Были использованы контуры линий испускания [12, 28, 43—46] и поглощения [29, 30, 47, 48] обычных источников света. В этих методиках требовалось восстановление истинного контура с помощью аппаратной функции, форма которой не всегда хорошо известна. Недавно был описан [49] метод точного определения аппаратной функции интерферометра. Контуры поглощения, полученные с помощью перестраиваемого лазера, должны быть относительно свободны от шума п иметь пренебрежимо малое уширение за счет аппаратной функции, что приводит к улучшению точности и воспроизводимости результатов и к устранению постоянных [c.157]

Использование лазеров в качестве источников возбуждения имеет то важное следствие, что обычное уравнение переноса фотонов (закон Бера) строго справедливо в пределах нулевого потока падающего света п поэтому оно точно выполняется лишь для малоинтенспвных источников света. Высокая плотность излучения лазера, сфокусированного на атомный пар, может вызвать полное перераспределение населенности уровней, участвующих в процессе поглощения, до такой степени, когда уже больше не будет происходить поглощения, т. е. коэффициент поглощения уменьшится до пуля, когда будет достигнуто равновесие вынужденного испускания с поглощением. Такой эффект обычно называют насыщением оптического перехода [16—21]. В этом случае сигнал флуоресценции уже больше не будет пропорционален плотности падающего излучения источника и достигает своего предельного значения, определяемого свойствами атомной системы. [c.202]