Способ регистрации резонансного излучения химических элементов

Фа нФ 4 у, чесейй ОВ снйх ЛО 4 ЛИК З 15 И С 01 Н 2 ННЫЙ НОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОйРЫТИЙ ГОСУДЮ С ПОДЕЛАМ АВТОРСКОМУ СВИДЕТ ВУ с атомным(54)(57) СПОСОБ РЕГИСТРАЦНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХпри котором исследуемое и направляют на ячеику данного элемента и р факт поглощения в яч го резонансного излу ч а ю щ и й с я тем увеличения отношения тдуемол и еике иссл чения,о, с цельал /шум, анным чт сигкладнаяз, Москячейку обл от квантов светом доп с энергией иониз ации ают нсного излучен ство СССР 1970. ИИ РЕЗОНАНСЭЛЕМЕНТОВ,элучениеительного источника енциапа ре гистобр азоквантоватомов в енее потчейке, истицы,з аряжен я внутр рируютвавши чеики. ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИзобретение относится к способамрегистрации светового излучения химических элементов и может найтиприменение в атомно-Флуоресцентноми эмиссионном спектральном анализе,а также для анализа молекулярныхспектров комбинационного рассениясвета.Известен способ регистрации ветового резонансного излучения хими- Оческих элементов с применением "пектрометров 1,Наиболее близким техническим решением является способ регистрациис применением резонансного монохроматора 2 .В этом случае излучение исследуемого источника направляют на ячейкус атомными парами элемента, интенсивность резонансного излучения которого определяется в источнике.Затем регистрируется Факт поглощения в ячейке исследуемого резонансного излучения, которое определяется по наличию резонансно-рассеянного излучения, детектируемого Фото,умножителем.Этот способ имеет низкое соотношение сигнал/шум, так как одновременно с резонансно - рассеяннымизлучением регистрирует ся и ост ал ьное излучение источника, рассеянноена атомных и молекулярных парах вячейке., на оптических и других деталях резонансного монохроматора,Мероприятия по уменьшению этого не 35резонансно-рассеянного излучениязначительно уменьшают входную угловую апертуру резонансного монохроматора.40Целью изобретения является увеличение отношения сигнал/шум при регистрации светового. резонансного излучения химических элементов,Указанная цель. достигается тем,что ячейку облучают светом дополнительного источника с энергией квантов менее потенциала ионизации атомов в ячейке, и регистрируют заряженные частицы, образовавшиесявнутри ячейки. Способ поясняется чертежом.От источника 1 исследуемого .излучения свет направляют через светофильтр 2 на ячейки 3 с атомным паром элемента, резонансное излучениекоторого регистрируется. Светофильтр2 служит для поглощения излучения Ф с энергией квантов, выше потенциала ионизации атомов ячейки,Атомный пар в ячейке 3 дополнительно облучарт светом от мощногоисточника 4, в качестве которогомогут быть использованы импульсные и непрерывные лазеры и другиевысокоинтенсивные источники. Приоблучении источником света с непрерывным спектром необходимо дополнительное излучение отфильтровывать от квантов резонансного излучения. Для этого служит ячейка 5,содержащая атомный пар определяемого элемента,1(онцентрацию атомных паров вячейках 3 и 5 можно выбирать такой, чтобы происходило полное поглощение резонансных квантов. Напри -мер, для Сз сечение поглощения длярезонансного уровня 6 Р составляет 1 О 11 см 2, тогда необходимая концентрация атомов должна составлять величину порядка 10 см11при длине поглощающего слоя порядкасм, Такая концентрация насыщенных паров Сз получается при наогреве ячейки до температуры 60-70 С.При этом для достижения квантовойэффективности, близкой к единице,т,е, максимального отношения сигнал/шум, учитывая, что сечение ионизации для возбуждеш ых состояний со ставляет величину порядка 1 О10 11 см, а время жизни порядка10 с, плотность мощности излучения дополнительного источника должнабыть порядка 02 - 1 О Вт/см 2.Такая плотность мощности излучениядостигается, например, внутри резонатора непрерывного лазера на красителе, накачиваемого аргоновым лазером мощностью 10 - 100 Вт,Заряженные частицы в ячейке 3 можно регистрировать с помощью, например, электродов 6 и 7, находящихсяпод напряжением, и электрометрического усилителя 8, или путем применения принципа лавинной ионизациисчетчиков Гейгера-Мюллера.Таким образом, приведенный пример показывает, что в предложенномспособе реализуется высокая квантовая эффективность регистрациирезонансных квантов, угловая апертура до 2 и стерадиан, Это дает возможность увеличить соотношение сигнап/шум по сравнению с известнымспособом в 10 - 10 раз.