входная щель, 2 – зеркала, 3 – призма Литтрова, 4 – вторая

Входная щель, 5 – дифракционная решетка, 6 – фотодиод-

Ная матрица

Принципиально новой является конструкция монохроматора высокого разрешения (рис. 40). Она существенно отличается от тех, которые применяются в классических атомно-абсорбционных спектрометрах. Свет поступает через входную щель 1, проходит через поворотную призму Литтрова 3 с зеркальной отражающей гранью, отражается от зеркальной поверхности и выходит обратно, уже будучи разложенным на спектр. Только небольшая часть этого спектра отражается через систему зеркал 2 и щель 4 и направляется на дифракционную решѐтку 5. После этого свет дополнительно разлагается на составляющие, затем область спектра шириной чуть более одного нанометра поступает на фотодиодную линейку 6, которая используется в качестве детектора. Такая схема позволяет достичь разрешения в 2 пм в диапазоне измерений от 190 до 900 нм. Оба поворотных диспергирующих элемента двигаются синхронно. Это позволяет за считанные секунды перейти с анализа одного элемента к другому. Разрешающая способность двойного монохроматора примерно в 1000 раз выше разрешающей способности стандартных монохроматоров для ААС. Такое высокое разрешение требует компенсации дрейфа длины волны, который возникает при температурных колебаниях. Для стабилизации длины волны в сontrAA используется система непрерывной коррекции длины волны по опорному сигналу спектральных линий неона, причем эта активная коррекция работает все время, пока прибор включен.

Важно отметить, что в ААС ИСС спектрометр выдает не единичное значение оптической плотности, а профили спектральных линий в интервале до 1 нм. Это упрощает учет неселективного поглощения и других спектральных помех. Согласно данным фирмы-производителя, пределы обнаружения большинства элементов при использовании ААС ИСС оказываются в несколько раз ниже, чем в традиционной ААС ЛСП.

Подробную информацию о спектрометре сontrAA можно посмотреть

здесь.

Глоссарий

ВЫНУЖДЕННОЕ ИСПУСКАНИЕ (индуцированное испускание) - испускание

фотонов частоты возбужденными атомами, молекулами и др. кванто-

выми системами под действием фотонов (внеш. излучения) такой же

частоты. Вынужденное испускание происходит в результате квантового

перехода с более высокого уровня энергии на более низкий и представ-

ляет собой процесс, обратный процессу поглощения излучения. Испу-

щенное вынужденное излучение совпадает с вынуждающим не только

по частоте, но и по направлению распространения, поляризации и фазе,

ничем от него не отличаясь.

ДУГОВОЙ РАЗРЯД - самостоятельный квазистационарный электрический раз-

ряд в газе, горящий практически при любых давлениях газа, превышаю-

щих 10-2

- 10

-4 тор, при постоянной или меняющейся с низкой частотой

(до 103 Гц) разности потенциалов между электродами и отличающийся

высокой плотностью тока на катоде (102

-10

8 А/см2) и низким катодным

падением потенциала.

РЕЗОНАНСНАЯ ЛИНИЯ - спектральная линия атома, для которой частота ис-

пускаемого света совпадает с частотой излучения, поглощаемого атомом

в основном состоянии. Обычно термин "резонансные линии" применяют

к одной или нескольким наиб. интенсивным линиям, соответствующим

разрешенным оптическим переходам между основным состоянием и

наиболее низко лежащими возбужденными уровнями энергии. Резонанс-

ные линии атомов большинства элементов расположены в видимой и

УФ-областях спектра. Напр., длины волн резонансных линий атомов Н,

Не, Na и Hg соответственно равны (в нм): 121,568; 58, 4328;

588,995/589,593; 253,652/184, 950.

САХА ФОРМУЛА – формула, определяющая степень термической ионизации в

газе. Получена М. Н. Саха (М. N. Saha) в 1920 г. для объяснения иониза-

ции в звѐздных атмосферах. Саха формула относится к газу, находяще-

муся в состоянии термодинамического равновесия.

Константа равновесия ионизации называется константой Саха:

где

- число ионизированных,

- нейтральных атомов, - абсолют-

ная температура,

- давление, равное сумме парциальных давлений

Page 89

нейтральных атомов, ионов и электронов,

- энергия ионизации атома,

и

- статистич. веса нейтрального атома и иона, m - масса электро-

на, k - постоянная Больцмана, h - постоянная Планка.

СПЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ БУФЕРЫ используют в методе эмиссионной фото-

метрии пламени и атомно-абсорбционной спектроскопии для подавле-

ния нежелательных процессов, протекающих в пламени или других уст-

ройствах получения атомного пара. Существуют следующие типы буфе-

ров:

освобождающие буферы содержат соли, которые связывают мешающие

элементы в термодинамически более устойчивые соединения (например,

соли лантана связывают фосфаты, алюминаты, силикаты и препятствуют

образованию в пламени соответствующих солей щелочноземельных эле-

ментов);

ионизационные буферы – соли рубидия, цезия и калия, повышают кон-

центрацию электронов в пламени, тем самым подавляют ионизацию дру-

гих элементов;

испаряющие буферы – повышают летучесть матрицы или определяемого

элемента, предотвращая блокировку. Например, введение HBF4 повышает

летучесть кремния, способствует быстрому испарению силикатов.

СПИН-ОРБИТАЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ - взаимодействие частиц, завися-

щее от величин и взаимной ориентации их орбитального и спинового

моментов количества движения и приводящее к тонкому (мультиплетно-

му) расщеплению уровней энергии системы. Электрон в атоме водорода

обладает собственным моментом количества движения - спином, с кото-

рым связан спиновый магнитный момент. Обладающее электрическим

зарядом ядро создаѐт кулоновское электрическое поле, которое оказыва-

ет воздействие на спиновый магнитный момент движущегося по орбите

электрона. Проекция магнитного момента может принимать два значения

(±1/2), что приводит к расщеплению уровней энергии в атоме водорода

(и водородоподобных атомах) на два близких подуровня - к дублетной

структуре уровней. У многоэлектронных атомов картина тонкого расще-

пления уровней энергии оказывается более сложной. Атомы щелочных

металлов, у которых полный спин электронов равен 1/2, также обладают

дублетной структурой уровней энергии.

СПОНТАННОЕ ИСПУСКАНИЕ (спонтанное излучение) - процесс самопроиз-

вольного испускания электромагнитного излучения атомами и другими

квантовыми системами, находящимися на возбужденных уровнях энер-

гии. В отличие от вынужденного излучения, спонтанное испускание не

зависит от воздействия на квантовую систему внешнего излучения, и его

Page 90

закономерности определяются исключительно свойствами самой систе-

мы.

СТАТИСТИЧЕСКИЙ ВЕС в квантовой механике – кратность вырождения

уровня энергии.

ФОТОРЕЗИСТОР - полупроводниковый резистор, изменяющий свое электри-

ческое сопротивление под действием внеш. электромагнитного излуче-

ния. Фоторезистор относится к фотоэлектрическим приемникам излуче-

ния, их принцип действия основан на внутреннем фотоэффекте в полу-

проводниках.

ШИРИНА СПЕКТРАЛЬНОЙ ЛИНИИ - мера немонохроматичности спектраль-

ной линии. Ширину спектральной линии определяют как расстояние

между точками контура спектральной линии, в которых интенсивность

равна половине еѐ максимального значения.

ЭФФЕКТ ДОПЛЕРА - изменение частоты колебаний ν или длины волны λ,

воспринимаемой наблюдателем при движении источника колебаний и

наблюдателя друг относительно друга. Назван в честь К. Доплера (Ch.

Doppler), который впервые теоретически обосновал его в акустике и оп-

тике (1842 г.)

ЭЙНШТЕЙНА КОЭФФИЦИЕНТЫ - коэффициенты, характеризующие вероят-

ности излучательных квантовых переходов. Введены А.Эйнштейном в

1916 г. при рассмотрении теории испускания и поглощения излучения

атомами и молекулами на основе представления о фотонах; при этом им

впервые была высказана идея существования вынужденного испускания.

Вероятности спонтанного испускания, поглощения и вынужденного ис-

пускания характеризуются соответственно коэффициентами Aki, Bik, Bki

(индексы указывают на направление перехода между верхними Ek и

нижними Ei уровнями энергии).

Page 91