На сегодняшний день существует несколько методов лазерной спектроскопии, обладающих высокой различительной способностью и позволяющих изучать очень широкий спектр физико-химических явлений. В своей научной работе я изучал давление насыщенных паров атомов металлов галлия и индия методом фотоионизации ультрафиолетовыми лазерными лучами. В науке и технике запись чрезвычайно малых количеств атомов и молекул является важным технологическим вопросом. Это объясняется тем, что сегодня при решении многих вопросов, а именно: в технологиях получения сверхчистых веществ, в современной аналитической химии, в геологии и минералогии, в медицине и охране окружающей среды используются методы определения концентрации исследуемых атомов и молекул. 10-8 -10-11 требуется контрольная сумма в%. В некоторых областях проведение таких анализов может осуществляться традиционными методами, но в большинстве случаев этот порог чувствительности ограничивается 10-7%. Метод лазерной спектроскопии позволяет непрерывно контролировать кинетику процессов испарения веществ в вакууме. Спектры поглощения также могут быть успешно применены к атомам сложной структуры, лежащим в области генерации лазера. Во время одного импульса лазерного луча можно регистрировать атомы или молекулы определенного типа, которые находятся в определенном квантовом состоянии. Запись одного атома стала обычным явлением для метода фотоионизации сегодня.

    При термическом нагревании металлов галлия и индия возможно образование пучка атомов и определение давлений насыщенных паров их атомов методом лазерной спектроскопии. Изучение фазового распределения атомов в образующемся пучке и определение его соответствия Гауссовскому или Лоренцевскому распределению будет для нас более полезным.

    Изучение спектроскопических параметров, влияющих на образование пучка атомов, в импульсном и постоянном электрическом поле позволяет определить их геометрические параметры. В типичной спектроскопии мы хорошо знаем, что граничным состоянием, которое накладывает ограничения на степень избирательности, является явление перекрытия из-за ширины двух взаимно близких спектральных линий. По этой причине в обычной спектроскопии невозможно выделить, например, спектр радиоуглерода 11С отдельно от спектра атома углерода 12С, так как их спектральные линии расположены очень близко друг к другу. Несмотря на эти недостатки, удалось облегчить эту трудность методом лазерной фотоионизации, отдельно записав радиоуглеродный спектр 11K.

    Сгусток атомов индия образуется в результате нагрева в высокотемпературной печи, вызванного выпотом паров индия. При этом 5 граммов индиевого металла, помещенного в тигель печи, нагреваются до температуры 17000C и коллимируются в 2 диафрагмы 4 мм li, установленные в прорези печи, образуя пучок атомов с очень малым углом рассеяния (α 50). Вакуум в фотоионизационной камере 10-5 мм.см.устар. ной республики. При проверке по символьной формуле плотности атомов выше 30 мм от последнего коллиматора было подсчитано, что она составляет 1010 атм/см3. Лазерный луч с длиной волны 410,2 Нм фокусируется на атомном рычаге выше диафрагмы на 50 мм и, перемещаясь по осям” X“,” Y “или” Z", в результате чего на детекторе регистрируется сигнал фотоионизации, регистрируется форма денситаграммы.

    Из денситограммы видно, что концентрация в пучке атомов темнее в центре и уменьшается по мере удаления. При общем диаметре денситограммы в 7,3 мм ее половина ширины составляла 5,5 мм. При этом форма фотонного сигнала, генерируемого фотонизацией атомов индия, также была аналогична форме сигнала, полученного на денситограмме, с шириной половины 6,4 мм. Это подтвердило правильность результатов, полученных методом фотоионизации. С помощью этого метода можно с большой точностью измерить не только пучок атомов галлия и Индия, но и концентрацию атомов в пучке искомых атомов.

 

Шухрат Хайдаров,

Докторант Самаркандского государственного университета.