Горная энциклопедия - лазерный спектральный анализ

Лазерный атомный анализ основан на переводе исследуемого вещества в состояние атомного пара, просвечивании этого пара лазерным излучением на частотах, резонансных частотам возбуждения атомов анализируемого элемента, и регистрации флуоресценции возбуждённых атомов (Атомно-флуоресцентный анализ) или образующихся при ступенчатой фотоионизации ионов (атомно-фотоионизационный анализ). Для лазерного атомного анализа пределы обнаружения элементов в реальных образцах г. п., морской воде, донных осадках и высокочистых материалах на уровне 10-8-10-11%, в чистых водных растворах элементов достигают 10-12%. Для всех элементов чувствительность Л. c. a. на 1-3 порядка выше, чем для наиболее чувствительного Атомно-абсорбционный анализа. Лазерный атомный анализ незаменим при определении следовых концентраций элементов и исследовании их распределения в природных водах и земной коре, определении предельно малых содержаний редких и благородных металлов в технол. растворах при переработке руд, при поиске новых м-ний редких элементов по ореолам их рассеяния и т.п.

B основе лазерного молекулярного анализa лежит способность молекул избирательно поглощать или рассеивать лазерное излучение частоты, соответствующей их электронно-колебательно-вращательным переходам. O процентном мол. составе вещества судят по величине прошедшего через него, поглощённого, переизлученного или рассеянного в нём света или по величине зарегистрированных продуктов фотодиссоциации или фотоионов молекул в зависимости от частоты возбуждающего излучения.

Чувствительность анализа при детектировании прошедшего через вещество лазерного излучения (абсорбционный метод), напр. при определении содержания молекул NO и CO в пробах атм. воздуха или при измерениях в атмосфере, составляет 10-4-10-6%. Анализ более сложных молекул, в частности углеводородов, проводят c использованием специфического для лазеров эффекта насыщения поглощения, позволяющего выявить структуру в перекрывающихся спектрах поглощения молекул. Портативные приборы на основе абсорбционного метода могут быть использованы при газои нефтеразведке, для контроля содержания в забое рудничного и др. газов.

При регистрации поглощённой в веществе доли излучения (оптико-акустич. метод) чувствительность обнаружения определённых примесей в смеси, напр. молекулярных загрязнений в воздухе, достигает 10-6-10-7%. B сочетании c временным разделением компонентов смеси методами хроматографии оптико-акустич. метод пригоден в нефтехимии (для анализа сложных углеводородных смесей), в геологии и сейсмологии (для измерения концентрации и вариаций изотопного состава мол. газов для нефтеразведки и прогнозирования землетрясений).

Метод комбинац. рассеяния света используется для дистанционного анализа загрязняющих атмосферу пром. и вулканич. выбросов. Ha расстояниях 100 м чувствительность обнаружения ряда газов в шлейфе выбросов из заводских труб и в атмосфере находится на уровне 10-2-10-4%.

См. также:

Спектральный анализ, Активационного анализа метод, Люминесцентный анализ, Радиографический анализ, Ситовый анализ, Шлиховой анализ