Лазерный спектральный анализ


Лазерный спектральный анализ
        (a. laser spectrum analysis; н. Laserspectralanalyse; ф. analyse spectrale aux rayons lazer; и. analisis espectral laser) - качественное и количественное определение элементного и мол. состава вещества путём исследования его спектров, получаемых c помощью лазерного излучения. Использование лазеров обеспечивает предельные значения наиболее важных для спектрального анализа характеристик: чувствительность на уровне детектирования единичных атомов и молекул, избирательность вплоть до регистрации частиц c определёнными квантовыми характеристиками в смеси частиц, предельное спектральное (до полного устранения влияния прибора) и временнуe (до 10-14 c) разрешение, возможность дистанционного анализа (до неск. км). Л. c. a. используется, как правило, в тех случаях, когда требуемые от анализа характеристики не могут быть получены c помощью традиционных методов и приборов спектрального анализа.         
Лазерный атомный анализ основан на переводе исследуемого вещества в состояние атомного пара, просвечивании этого пара лазерным излучением на частотах, резонансных частотам возбуждения атомов анализируемого элемента, и регистрации флуоресценции возбуждённых атомов (Атомно-флуоресцентный анализ) или образующихся при ступенчатой фотоионизации ионов (атомно-фотоионизационный анализ). Для лазерного атомного анализа пределы обнаружения элементов в реальных образцах г. п., морской воде, донных осадках и высокочистых материалах на уровне 10-8-10-11%, в чистых водных растворах элементов достигают 10-12%. Для всех элементов чувствительность Л. c. a. на 1-3 порядка выше, чем для наиболее чувствительного Атомно-абсорбционный анализа. Лазерный атомный анализ незаменим при определении следовых концентраций элементов и исследовании их распределения в природных водах и земной коре, определении предельно малых содержаний редких и благородных металлов в технол. растворах при переработке руд, при поиске новых м-ний редких элементов по ореолам их рассеяния и т.п.         
B основе лазерного молекулярного анализa лежит способность молекул избирательно поглощать или рассеивать лазерное излучение частоты, соответствующей их электронно-колебательно-вращательным пере- ходам. O процентном мол. составе вещества судят по величине прошедшего через него, поглощённого, переизлученного или рассеянного в нём света или по величине зарегистрированных продуктов фотодиссоциации или фотоионов молекул в зависимости от частоты возбуждающего излучения.         
Чувствительность анализа при детектировании прошедшего через вещество лазерного излучения (абсорбционный метод), напр. при определении содержания молекул NO и CO в пробах атм. воздуха или при измерениях в атмосфере, составляет 10-4-10-6%. Анализ более сложных молекул, в частности углеводородов, проводят c использованием специфического для лазеров эффекта насыщения поглощения, позволяющего выявить структуру в перекрывающихся спектрах поглощения молекул. Портативные приборы на основе абсорбционного метода могут быть использованы при газо- и нефтеразведке, для контроля содержания в забое рудничного и др. газов.         
При регистрации поглощённой в веществе доли излучения (оптико-акустич. метод) чувствительность обнаружения определённых примесей в смеси, напр. молекулярных загрязнений в воздухе, достигает 10-6-10-7%. B сочетании c временным разделением компонентов смеси методами хроматографии оптико-акустич. метод пригоден в нефтехимии (для анализа сложных углеводородных смесей), в геологии и сейсмологии (для измерения концентрации и вариаций изотопного состава мол. газов для нефтеразведки и прогнозирования землетрясений).         
Метод комбинац. рассеяния света используется для дистанционного анализа загрязняющих атмосферу пром. и вулканич. выбросов. Ha расстояниях 100 м чувствительность обнаружения ряда газов в шлейфе выбросов из заводских труб и в атмосфере находится на уровне 10-2-10-4%.

Литература: Аналитическая лазерная спектроскопия, пер. c англ., M., 1982; Лазерная аналитическая спектроскопия, Под редакцией B. C. Летохова, M., 1986.

O. H. Компанец.

Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. . 1984—1991.

Смотреть что такое "Лазерный спектральный анализ" в других словарях:

  • Лазерный микроспектральный анализ — Для улучшения этой статьи желательно?: Проставить интервики в рамках проекта Интервики. Добавить иллюстрации …   Википедия

  • Спектральный анализ — см. Спектроскопия. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978. Спектральный анализ …   Геологическая энциклопедия

  • Спектральный анализ (физич., химич.) — Спектральный анализ, физический метод качественного и количественного определения атомного и молекулярного состава вещества, основанный на исследовании его спектров. Физическая основа С. а.‒ спектроскопия атомов и молекул, его классифицируют по… …   Большая советская энциклопедия

  • Спектральный анализ — I Спектральный анализ         физический метод качественного и количественного определения атомного и молекулярного состава вещества, основанный на исследовании его спектров. Физическая основа С. а. Спектроскопия атомов и молекул, его… …   Большая советская энциклопедия

  • Лазер — (аббревиатура слов англ, фразы: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation усиление света в результате вынужденного излучения)    оптический квантовый генератор; источник оптического когерентного излучения, характеризующегося высокой …   Криминалистическая энциклопедия

  • НЕЛИНЕЙНАЯ ОПТИКА — раздел оптики, охватывающий исследования распространения мощных световых пучков в тв. телах, жидкостях и газах и их вз ствия с в вом. Сильное световое поле изменяет оптич. хар ки среды (показатель преломления, коэфф. поглощения), к рые становятся …   Физическая энциклопедия

  • МОЛЕКУЛА — (новолат. molecule, уменьшит. от лат. moles масса), наименьшая ч ца в ва, обладающая его осн. хим. св вами и состоящая из атомов, соединённых между собой химическими связями. Число атомов в М. составляет от двух (Н2, О2, HF, KCl) до сотен и тысяч …   Физическая энциклопедия

  • ПИРОЛИТИЧЕСКАЯ ГАЗОВАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ — метод исследования и анализа орг. в в, в к ром образец подвергают пиролизу, а образовавшиеся летучие продукты анализируют методами газовой хроматографии. По продуктам пиролиза судят о составе и строении исходного в ва. Обычно образец быстро… …   Химическая энциклопедия

  • Нелинейная оптика —         раздел физической оптики, охватывающий исследование распространения мощных световых пучков в твёрдых телах, жидкостях и газах и их взаимодействие с веществом. С появлением Лазеров оптика получила в своё распоряжение источники когерентного …   Большая советская энциклопедия

  • МИКРОСКОПИЯ — общее название методов наблюдения в микроскоп неразличимых человеческим глазом объектов. Подробнее см. в ст. (см. МИКРОСКОП). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983 …   Физическая энциклопедия

Книги