ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Яркость флуоресценции из "Атомно-флуоресцентный анализ" Таким образом, яркость флуоресценции экспоненциально спадает с постоянной тз, равной радиационному времени жизни верхнего уровня. [c.13] Яркость флуоресценции В пропорциональна п . Следовательно, она спадает по экспоненциальному закону с прекращением возбуждения. [c.13] Возбуждающий свет, проходя через объем, заполненный исследуемыми атомами, частично поглощается ими. Это приводит к ослаблению его интенсивности по мере распространения в среде. В случае резонансной флуоресценции последняя также поглощается, распространяясь от места возбуждения к наблюдателю. И то, и другое поглощения ослабляют яркости свечения. [c.15] Такое простое выражение, как выражение (1.3), получается только для монохроматического света. В действительности линии поглощения, возбуждающего света и флуоресценции не монохроматичны, а имеют сложный контур. Вид контура линии флуоресценции изменяется в результате поглощения. Поэтому зависимость интенсивности света флуоресценции от концентрации атомов в зоне возбуждения достаточно сложная (рис. 1.5). Графики рис. 1.5 получены расчетным путем эксперимент приводит к аналогичным зависимостям. [c.15] Расчетная зависимость яркости флуоресценции от концентрации атомов при монохроматическом возбуждении (а) н оптической плотности (О) в разных условиях возбуждения [21 . [c.16] Различные кривые соответствуют разным условиям прохождения возбуждающего света и света флуоресценции в атомизаторе. По оси абсцисс отложена оптическая плотность плазмы для центра линии где — длина проходимого лучом участка плазмы Ао—коэффициент поглощения. [c.16] Однако нелинейные искажения градуировочных графиков, как это видно из рис. 1.5, наступают в той области концентраций, где оптическая плотность поглощающего объема превышает некоторое значение, лежащее в разных случаях в пределах 0,1— — 1. При малых оптических плотностях, т. е. при низких концентрациях, когда в основном применяется АФА, эти кривые линейны в достаточно широкой области изменения концентраций. [c.16] Влияние поглощения на контур линии часто заключено в самом источнике возбуждающего света. Оно может привести к самообращению линий, т. е. к ослаблению наиболее эффективного центрального участка контура (рис. 1.6). Подробнее эти вопросы рассмотрены в гл. П. [c.16] Условия насыщения довольно легко получить для простейшего случая двухуровневой схемы, т. е. в предположении, что атом имеет только один нормальный уровень 1 и один возбужденный уровень. Этот случай близок к реальности, если первый возбужденный уровень 2 атома достаточно далеко удален от остальных его уровней. [c.17] Сосчитаем число актов распада возбужденного состояния, определяющее убыль концентрации возбужденных атомов. Оно состоит из числа актов спонтанного распада da, актов индуцированного излучения dui и актов тушения daz. [c.17] концентрации возбужденных Пг и нормальных щ атомов равны. [c.18] В условиях насыщения вся поглощенная атомами энергия высвечивается в виде фотонов флуоресценции. При этом доля поглощенной энергии по отношению к общему возбуждающему потоку падает, т. е. коэффициент поглощения в объеме, где происходит насыщение, стремится к нулю объем становится прозрачным. А яркость флуоресценции делается максимальной и независимой от вероятности тушения — последняя определяет лишь спектральную плотность мощности, необходимой для насыщения. чем тушение больше, тем больше эта мощность. Чем больше длина волны возбуждающего света, тем легче достичь насыщения — необходимая для этого мощность убывает пропорционально 1Д . [c.18] На рис. 1.8 приведены кривые зависимости относительной концентрации возбужденных атомов бария (первый резонансный уровень) при разных вероятностях тушения от значения спектральной плотности возбуждающего потока. В условиях насыщения тушение не сказывается и яркость свечения максимальна. Это делает насыщенную флуоресценцию наиболее удобной для аналитических применений. Однако все источники, кроме лазерных, не могут обеспечить достаточные для приближения к условиям насыщения потоки возбуждающего излучения. Поэтому применение насыщенной флуоресценции для анализа стало возможным лишь в последние годы. [c.18] Разумеется при наличии большего числа уровней, насыщение в соответствующих условиях также может быть получено. Однако расчет необходимых для этого плотностей возбуждающих потоков сделать значительно трудней. Несмотря на большие преимущества насыщенной флуоресценции для АФА, аппаратурные трудности и относительно высокая стоимость установок с лазерами не позволяют пока использовать насыщенную флуоресценцию в широкой аналитической практике. [c.18] Для перехода от измеряемого сигнала к содержанию элемента служит обычно градуировочный график (иначе — аналитическая кривая), который либо вычерчивается на бумаге, либо хранится в памяти электронной измерительной схемы в этом случае, индикатор выдает непосредственно интересующее нас содержание. [c.19] Широко распространенный в АЭА фотографический способ регистрации спектра в АФА практически не используется. [c.19] Для атомизации пробы чаще всего ее нагревают до достаточно высокой температуры, при которой проба испаряется, а испарившиеся молекулярные соединения диссоциируют. [c.19] Иногда атомизации добиваются путем катодного распыления (описание соответствующего устройства приведено ниже). [c.19] Сейчас принято разделять атомизаторы иа два основных класса пламенные и непламенные. Описаны также комбинированные атомизаторы, в которых проба нагревается в результате суммарного действия пламени и джоулевой теплоты. [c.19] С потоком газа такой аэрозоль поступает в пламя горелки, где капли вместе с растворенной пробой более или менее полно испаряются, а молекулярные соединения определяемых элемен-трв диссоциируют. От того, насколько мелкие и однородные капли дает распылитель, в значительной мере зависит качество анализа — его детективность и точность. Поэтому конструкции распылителей уделялось много внимания. [c.20] Вернуться к основной статье