Атомно-ионизационная спектрометрия пламени с лазерным пробоотбором

• Автор: Муртазин, Айрат Рафитович
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 108 с. : ил.

Содержание
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I АТОМНО-ИОНИЗАЦИОННЫЙ МЕТОД АНАЛИЗА С АТОМИЗАЦИЕЙ ПРОБЫ ПРИ АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ
1.1. Атомизаторы атмосферного давления, используемые в атомноионизационном МЕТОДЕ АНАЛИЗА
1.1.1. Пламенные атомизаторы
1.1.2. Плазменные атомизаторы
1.1.2. Электротермические атомизаторы
1.1.4. Комбинированные атомизаторы типа ".электротермический атомизатор - пламя"
1.1.5. Пламенный атомизатор с лазерным пробоотбором
1.2. Селективное возбуждение атомов и их последующая ионизация
1.2.1. Селективное возбуждение атомов
1.2.2. Столкновителъная ионизация
1. 2.2. Фотоионизация
I.2.4. Сравнение столкновительного и оптического механизмов ионизации
1.3. Детектирование и обработка атомно-ионизационного сигнала
ГЛАВА II ЛАЗЕРНЫЙ ПРОБООТБОР, ОСНОВЫ И ПРИМЕНЕНИЕ
11.1. Физические основы лазерного пробоотбора
II. 1.1. Процессы, протекающие при лазерном пробоотборе
II. 1.2. Факторы, влияюгцие на процессы взаимодействия лазерного излучения с веществом
11.2. Особенности использования лазерного пробоотбора в спектральных методах анализа
11.2.1. Атомно-эмиссионная спектрометрия
11.2.2. Атомно-абсорбционная спектрометрия
11.2.3. Атомно-флуоресцентная спектрометрия
ГЛАВА III ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА
III. 1. Система лазерного отбора и атомизации пробы
111.2. Система оптического возбуждения
111.3. Система регистрации
ГЛАВА IV ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
IV. 1. Неселективный сигнал в атомно-ионизационном методе с лазерным
пробоотбором в пламя
IV.2. Изучение распространения продуктов лазерного пробоотбора в
пламени
IV.3. Изучение влияния углубления кратера на протекание лазерного испарения твердых образцов
IV3.1. Определение геометрических параметров кратеров и массы
вещества, выносимого с поверхности образца
IV. 3.2. Изменение поглощенной энергии и количества испаренного вещества при повторяющемся воздействии лазерного излучения на одну область
поверхности образца
IV.4. Использование атомно-ионизационной спектрометрии пламени с лазерным пробоотбором для изучения послойного распределения Иа и Ы в
ОБРАЗЦАХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
IV. 5. Выбор оптимальных условий детектирования аналитического
СИГНАЛА лития
IV. 6. Электрические шумы атомно-ионизационного спектрометра с
ЛАЗЕРНЫМ ПРОБООТБОРОМ В ПЛАМЯ
IV.7. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АТОМНО-ИОНИЗАЦИОННОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ ПЛАМЕНИ С ЛАЗЕРНЫМ ПРОБООТБОРОМ ДЛЯ ЛОКАЛЬНОГО АНАЛИЗА ОБРАЗЦОВ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА
ВЫВОДЫ
Литература

Список используемых сокращений и обозначений
АА - атомно-абсорбционный ИСП - индуктивно-связанная плазма
АИ - атомно-ионизационный ЛП - лазерный пробоотбор
АФ - атомно-флуоресцентный ОА - оптоакустический
АЭ - атомно-эмиссионный ЭТА - электротермический атомизатор
Ь -нижняя граница диапазона N Си, Сча - концентрация лития и натрия в анализируемых твердых образцах [%] б - апертура пучков возбуждающего излучения [мм]
Д - временная задержка между импульсами лазеров оптического возбуждения и испаряющего лазера [мс]
/ТД/ь/г) - значение критерия Фишера /- число степеней свободы е - верхняя граница диапазона N Е - энергия импульса излучения [Дж]
Е* - энергия возбужденного уровня [эВ]
Е, - потенциал ионизации [эВ]
АЕ=Е]-Е* - энергетический дефект [эВ] ЕЕ - общая энергия излучения, сообщаемая атому [эВ]
Е03=ХЕ-Е1 - превышение общей сообщаемой атому энергии над потенциалом ионизации [эВ]
Ь - высота наблюдения АИ сигнала [мм]
hc - высота расположения катода относительно поверхности образца [мм] h v - энергия квантов лазерного излучения [эВ]
I - интенсивность возбуждающего/ионизирующего лазерного излучения [Вт/см2]
К - коэффициент усиления предусилителя
Lip - атомы лития, испаряющиеся из крупнодисперсных частиц Lis - атомы лития, испаренные непосредственно с поверхности образца X - длина волны излучения [нм] п - 1) число нейтральных атомов (Гл.1) 2) номер импульса испаряющего излучения (Гл.IV) п* - число возбужденных атомов п+ - число ионов
N - число импульсов испаряющего излучения, последовательно воздействующих на одну и ту же область поверхности образца

вочных графиков, полученных для образцов с различным матричным составом (матричный эффект). Это обусловлено как изменением количества и фазового состава вещества, выносимого с поверхности различных образцов, так и трансформацией условий в лазерном факеле. В случае образцов неоднородного состава, влияние локальных свойств образца на величину аналитического сигнала будет проявляться в виде ухудшения воспроизводимости анализа.
Для исключения влияния матричных эффектов на величину аналитического сигнала необходимо использовать стандартные образцы с составом, идентичным составу анализируемого образца и высокой степенью пространственной однородности. Другой путь заключается в использовании при проведении измерений аналитического сигнала внутреннего стандарта [118-122]. К сожалению, практическое осуществление данных подходов не всегда представляется возможным в связи с малочисленностью государственных и отраслевых стандартных образцов, удовлетворяющих требованиям анализа с использованием ЛП [123]. Поэтому, часто анализируемый образец физически модифицируют путем прессования, сплавления, спекания с большим количеством какого-либо материала, идущего на изготовление образцов сравнения [119,120,123]. Это позволяет добиться идентичного матричного состава анализируемого образца и образцов сравнения. Кроме того, в процессе изготовления образцов легко дозировать количество элемента, используемого затем при анализе в качестве внутреннего стандарта. Однако, использование этого подхода связано с неизбежным разбавлением пробы и возможностью внесения загрязнений, а главное сводит на нет одно из основных достоинств ЛП - возможность проведения анализа без предварительной пробоподготовки.
В последнее время интенсивно разрабатывается альтернативный подход, в котором наряду с измерением аналитического сигнала проводится измерение независимым методом какой-либо дополнительной величины, характеризующей протекание процессов лазерной абляции и затем значение аналитического сигнала нормируется на значение данной величины. При этом, физическая природа данной величины должна быть такой, что нормированное значение анали-