Bugungi kunda yuqori ajrata olish qobiliyatiga ega bo‘lgan lazer spektroskopiyaning bir nechta metodlari mavjud va ular juda keng doiradagi fizika-kimyoviy hodisalarni o‘rganishga imkon beradi. Ilmiy ishimda galliy va indiy metall atomlarining to‘yingan bug‘ bosimini ultrabinafsha lazer nurlari yordamida fotoionizatsiyalash usuli bilan o‘rganganman. Fan va texnologiyada atom va molekulalarning o‘ta kam miqdorlarini qayd qilish muhim texnologik masala hisoblanadi. Bu shu bilan izohlanadiki, bugungi kunda ko‘pchilik masalalarni hal qilishda, xususan: o‘ta toza moddalar olish texnologiyalarida, zamonaviy analitik kimyoda, geologiya mineriyalogiyada, meditsina va atrof muhit himoyasi kabi sohalarda tadqiq qilinayotgan atom va molekulalarning konsentratsiyasini  10-8 -10-11% miqdorida nazorat qilib turish talab etiladi. Ba’zi sohalarda bu kabi analizlarni o‘tkazish an’anaviy metodlar bilan amalga oshirilishi mumkin, lekin ko‘pchilik hollarda bu sezgirlik chegarasi 10-7% bilan chegaralanadi. Lazer  spektroskopiya usuli, moddalarning vakuumda bug‘lanish jarayonlari kinetikasini uzluksiz kontrol qilish imkoniyatini beradi. Yutilish spektrlari  lazerning generatsiya sohasida yotgan murakkab tuzilishdagi atomlarga ham muvaffaqiyat bilan qo‘llash mumkin. Lazer nurining bir impulsi davomida ma’lum kvant holatda joylashgan bir turdagi atom yoki molekulalarni qayd qilish mumkin. Yakka atomni qayd qilish bugungi kunda fotoionizatsion metod uchun oddiy bir holga aylandi.

    Galliy va indiy metallarini termik qizdirish natijasida atomlar dastasini hosil qilish va  atomlarining to‘yingan bug‘ bosimlarini lazer spektroskopiya usuli bilan aniqlash mumkin. Hosil qilingan dastada atomlarning fazaviy taqsimotini o‘rganish va uning Gauss yoki Lorens taqsimotiga mosligi aniqlash esa biz uchun yanada foydaliroq bo‘ladi.

    Atomlar dastasining shakllanishiga ta’sir qiluvchi spektroskopik parametrlarni, impulsli va doimiy elektr maydonida o‘rganish ularning geometrik parametrlarini aniqlashga imkon beradi. Odatdagi spektroskopiyada selektivlik darajasiga, chegara qo‘yadigan holat, ikkita o‘zaro yaqin joylashgan spektral chiziqlarning kengligi tufayli bir-biriga kirishish  hodisasi ekanligini yaxshi bilamiz. Shu sababdan odatdagi spektroskopiyada, masalan, uglerod 12C atomi spektridan radiouglerod 11C spektrini alohida ajratib ko‘rsatishning iloji yo‘q, chunki ularning spektral chiziqlari o‘zaro juda yaqin joylashgan. Bu noqulayliklarga qaramasdan lazer fotoionizatsion usul bilan bu qiyinchilikni osonlashtirib,  11C radiouglerod spektrini alohida qayd qilishga erishilgan.

    Indiy atomlari dastasi yuqori temperaturali pechkada qizdirish natijasida, indiy bug’lari effuziyasi tufayli vujudga keltiriladi. Bunda pechka tigelga solingan 5 gramm indiy metali 17000K temperaturada qizdirilib, pechka tirqishiga o‘rnatilgan 4 mm li 2 ta diafragmada kollimatsiyalandi va tarqalish burchagi juda kichik bo‘lgan  (α 50) atomlar dastasi hosil qilinadi. Fotoionizatsion kameradagi vakuum 10-5 mm.sim.ust. ni tashkil qiladi. Oxirgi kollimatordan 30 mm yuqoridagi atomlar zichligini Ramzey formulasi orqali tekshirganda u 1010 atm/sm3 ekanligi hisoblandi. 410,2 nm to‘lqin uzunlikdagi lazer nuri diafragmadan 50 mm yuqoridagi atom dastasiga fokuslanib, “X”, “Y” yoki “Z” o‘qlari bo‘yicha siljitish natijasida fotoionizatsiya signali detektorda qayd etiladi, densitagramma shakli yozib olinadi.

    Densitogrammadan ko‘rinadiki, atomlar dastasida konsentratsiya markazda quyuq bo‘lib, uzoqlashgan sari kamayib ketadi. Densitogrammaning umumiy diametri 7,3 mm bo‘lgani holda, uning yarim kengligi 5,5 mm ni tashkil etdi. Shu bilan birga indiy atomlarini fotoionizatsiyalash yo‘li bilan hosil qilingan fotoion signalning shakli ham densitogrammada olingan signal shakliga o‘xshash bo‘lib, uning yarim kengligi 6,4 mm ni tashkil etdi. Bu esa fotoionizatsiyalash usuli bilan olingan natijalarning to‘g’riligini tasdiqladi. Ushbu metod yordamida nafaqat galliy va indiy atomlari dastasini, balki istalgan atomlar dastasidagi atomlar konsentratsiyasini juda katta aniqlik bilan o‘lchash mumkin.

 

Shuhrat Haydarov,

Samarqand davlat universiteti doktoranti.