ИСТИНА

Выбор схем возбуждения детектируемых частиц определяет основные метрологические характеристики методов лазерной ионизационной спектрометрии. Поэтому первоочередной задачей является оптимизация схем возбуждения, что невозможно без знаний о структуре возбужденных состояний, путях ионизации и основных каналах диссипации энергии. Настоящий проект направлен на изучение относительной эффективности конкурирующих между собой ионизации и диссоциации возбужденных лазерным излучением молекул монооксидов элементов в пламени в зависимости от соотношения величин энергии возбужденного состояния, потенциала ионизации и энергии диссоциации молекулы. Для оценки эффективности ионизации молекул будет изучена зависимость молекулярного ионизационного сигнала от энергии возбуждения различных электронных состояний. При возбуждении молекул монооксидов одновременно с молекулярным будет зарегистрирован атомно-ионизационный сигнал элемента, входящего в их состав. Это позволит оценить эффективность диссоциации молекул. Поскольку концентрация молекул значительно превосходит концентрацию свободных атомов, следует ожидать локального увеличения атомной концентрации определяемого элемента в облучаемой лазером зоне пламени за счет диссоциации молекул. Будут разработаны рекомендации по оптимизации схем возбуждения молекул монооксидов, учитывающие значения энергий их возбужденных состояний, потенциала ионизации и энергии диссоциации. С учетом относительной эффективности ионизации или диссоциации будет выбрана аналитическая форма (молекула или атом) для определения элементов.

Впервые зарегистрированы ионизационные спектры PrO, TbO и CeO при лазерном возбуждении их молекул в пламени. Проведено частичное отнесение полос, наблюдаемых в спектрах. Для двухступенчатого возбуждения вышеупомянутых молекул один лазер на красителе (ЛК) настраивали на длины волн, соответствующие максимальным сигналам в спектре. Длину волны второго ЛК перестраивали в диапазонах 440-480 нм для возбуждения PrO и TbO, а для CeO - в диапазоне 535 -575 нм. Получены зависимости молекулярных ионизационных сигналов от суммарной энергии возбуждения на обеих ступенях. Установлены суммарные энергии возбуждения молекул PrO и CeO, для которых не выполняется аддитивность сигналов, т.е. происходит усиление сигнала. Такое неаддитивное усиление сигнала наблюдается для PrO и CeO, для TbO усиление отсутствует. Суммарная энергия, при которой наблюдается усиление сигнала, в обоих случаях соответствует потенциалам ионизации этих молекул. Потенциал ионизации монооксида тербия составляет 45160 см-1. Поскольку общая энергия излучения обоих ЛК меньше этой величины, то усиление сигнала TbO в двухступенчатой схеме отсутствует. Изучена зависимость усиления сигнала при дополнительном возбуждении лазерным излучением молекул, находящихся в различных возбужденных состояниях, от энергии этих состояний. Эксперименты проводили так же, как описано выше. Установлены такие суммарные энергии возбуждения молекул PrO и CeO, для которых не выполняется аддитивность сигналов. Во всех случаях найденные значения длин волн 2-й ступени возбуждения соответствуют суммарной энергии молекулы, равной потенциалу ионизации. Корреляция между величиной сигнала на первой ступени возбуждения и величиной усиления отсутствует.