ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сравнение методов регистрации активных частиц из "Химическая кинетика" Описанные выше методы дополняют друг друга. Тем не менее существуют условия и области исследований, когда тот или иной метод обладает преимуществами. Возможности использования методов регистрации для исследования различного типа элементарных процессов зависят от многих факторов, и в первую очередь определяются следующими параметрами чувствительностью, временным разрешением (характеризует быстроту действия метода), спектральным разрешением (позволяет регистрировать частицы в определенных квантовых состояниях), пространственным разрешением (показывает возможности локального анализа), спектральным диапазоном действия (характеризует универсальность метода, т.е. возможность регистрации большого количества активных частиц). Именно по этим характеристикам судят, какой тип элементарных процессов в сочетании с каким методом исследования предпочтительнее использовать. В табл. 5.2 приведены характеристики описанных выше методов. Подчеркнем, что приведенные там цифры - это не наилучшие, а типичные значения. Чувствительность зависит не только от метода, но и от сечения поглощения фотона или ионизации (при столкновении с электроном) регистрируемой частицы. Поскольку для разных молекул значения этих величин различны, чувствительность метода представлена средними значениями, которые соответствуют сечению поглощения 10 см . [c.128] Метод кинетической масс-спектрометрии является универсальным для таких активных частиц, как радикалы, и позволяет регистрировать радикалы с разным набором атомов. Низкое временное разрешение связано с тем, что кинетическая масс-спектроскопия обычно сочетается со струевым реактором. Регистрация частиц в определенных квантовых состояниях этим методом затруднена. Для этих целей целесообразно пользоваться другим методом. [c.129] Абсорбционный метод является наиболее универсальным, так как действует в широком спектральном диапазоне. Однако он уступает другим методам в чувствительности. Метод ЛАС сочетают с методом ударных волн или струевым реактором. Концентрации активных частиц в ударных волнах обычно достаточно высоки, а универсальность ЛАС позволяет наблюдать одновременно несколько частиц. Сочетание со струевым реактором ограничивает временное разрешение. В ЛАС используют как непрерывные, так и импульсные лазеры. [c.129] Метод ЛМР менее универсален, так как он действует пока только в ИК-диапазоне. Кроме того, в этом методе используются одномодовые лазеры со ступенчатой, а не плавной перестройкой частоты генерации. Метод ЛМР может регистрировать только парамагнитные частицы, в то время как абсорбционный метод - любые частицы. Однако чувствительность метода ЛМР значительно выше. Объединение метода ЛМР с ЭПР в одном приборе позволяет определять абсолютные концентрации радикалов с помошью ЭПР, для которого методика измерения абсолютных концентраций уже существует. Метод ЛМР, как и абсорбционный метод с использованием лазеров непрерывного действия, сочетают обычно со струевым реактором, в результате чего получают низкое временное разрешение. Этого временного разрешения хватает для реакций радикалов, однако может оказаться недостаточно для изучения элементарных процессов на микроскопическом уровне. Есть модификация метода ЛМР, позволяющая получать временное разрешение до 10 с, но в этом случае чувствительность метода значительно меньше. [c.129] Для изучения реакций с участием радикалов предпочтительны методы лазерной спектроскопии в ИК-диапазоне спектра. Однако в этом случае допплеровская ширина линии поглощения является достаточно узкой, вследствие чего при повышении общего давления ширина линии поглощения увеличивается и резко уменьшается чувствительность. В ИК-области можно изучать элементарные процессы до давлений, меньших 50 Торр. [c.129] Абсорбционный метод, а также методы ВРЛС, ЛМР и КМ не позволяют проводить локальный анализ. Тем не менее в тех случаях, когда реакционная среда имеет симметрию по какой-либо из осей, эти методы можно применять для анализа распределения активных частиц по пространству. В этом смысле в табл. 5.2 указано временное разрешение 1 мм. Это значение практически соответствует пространственной ширине лазерного луча. [c.130] Локальный анализ можно проводить только методами ЛИФ и КАРС. Они имеют и наиболее высокое временное разрешение. Метод КАРС или какой-либо другой метод спектроскопии комбинационного рассеяния универсальны, но имеют низкую чувствительность. Поэтому целесообразно использовать резонансную спектроскопию комбинационного рассеяния, так как чувствительность в этом случае выше. Из-за малой чувствительности спектроскопию комбинационного рассеяния сочетают с импульсным источником создания активных частиц. Тогда в малом объеме можно создать концентрации, достаточные для регистрации методом КАРС. Метод обычно применяют для исследования микроскопических элементарных процессов. [c.130] В отличие от КАРС метод ЛИФ обладает самой высокой чувствительностью там, где он применим. Метод не является универсальным, поскольку радиационный канал релаксации возбуждения во многах случаях является слабым. Однако в тех случаях, когда квантовый выход флуоресценции регистрируемой молекулы велик, этот метод становится незаменимым для исследования микроскопических процессов, если необходимо регистрировать квантовое состояние частицы, ее скорость и ориентацию. ЛИФ используют в сочетании со сверхзвуковыми струями, молекулярными пучками, струевым или статическим реактором. [c.130] Вернуться к основной статье