منو
 کاربر Online
602 کاربر online

افزایش یونیزاسیون با لیزر

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > شیمی > شیمی تجزیه
(cached)



تصویر

دید کلی

در طیف سنجی اتمی ، به‌منظور برانگیختن و یونیزاسیون اتم ، از منابع گرمایی مانند شعله ، پلاسما و کوره استفاده می‌شود. توانایی چنین منابعی بستگی به پتانسیل یونیزاسیون اتم دارد. در یک شعله با دمای ، در هر ثانیه بیش از برخورد اتفاق می‌افتد. احتمال یونیزاسیون برای اتمها و مولکولها در هر برخورد با توجه به معادله آرنیوس و با در نظرگرفتن این نکته که پتانسیل یونیزاسیون برابر با انرژی تراز اتمی یا مولکولی باشد و مقدار KT برابر با 0.2ev باشد، احتمال یونیزاسیون نزدیک به یک می‌باشد.

با افزایش هر الکترون‌ولت ، اختلاف بین دو تراز انرژی ( Ej و Ei ) ، احتمال یونیزاسیون صد برابر کاهش می‌یابد. برانگیختن اتمها به تراز بالاتر ، سرعت یونیزاسیون را افزایش می‌دهد و این همان کاریست که تکنیک ( LEI ) انجام می‌دهد.

= احتمال یونیزاسیون معادله آرنیوس
درجه حرارت مطلق = T ثابت بولتزمن = k انرژی تراز اتمی یا مولکولی = Ej پتانسیل یونیزاسیون= Ei

تکنیک افزایش یونیزاسیون با لیزر (LEI)

در تکنیک LEI ، معمولا از چهار روش برای برانگیختن اتمها به تراز بالا استفاده می‌شود که این روشها عبارتند از:


  1. غیر رزونانسی
  2. غیر رزونانسی مرحله‌ای
  3. رزونانسی
  4. مرحله‌ای

در روشهای غیررزونانسی و غیررزونانسی مرحله‌ای ، عمل برانگیختن از تراز پایه انجام نمی‌شود، بلکه از یک حالت برانگیخته اولیه صورت می‌گیرد و از این نظر با روشهای رزونانسی و مرحله‌ای تفاوت دارد. روشهای غیررزونانسی ، زمانی کاربرد دارند که اولین تراز برانگیخته ، نزدیک به تراز پایه باشد. روشهای مرحله‌ای برای عناصر با پتانسیل یونش بالا ، حساسیت زیادتری نشان می‌دهند.

آشکارسازی یونهای تولید شده

یونهای تولید شده با LEI با ایجاد میدان الکتریکی در شعله آشکار می‌گردند. جریان تولید شده متناسب با یونهای تولید شده در سانتی‌متر مکعب و در یک ثانیه می‌باشد که از جریان مستقیم مربوط به یونیزاسیون اجزاء شعله قابل تشخیص است. منبع لیزر معمولا به‌صورت لیزر پالسی می‌باشد و اگر از لیزر پیوسته‌کار استفاده شود، با یک برشگر قطع و وصل می‌شود.

علامتی که در آشکارساز تولید می‌شود، بطور خطی با غلظت عنصری که بطور رزونانسی در شعله برانگیخته شده است، تغییر می‌کند.

تصویر

مزایای روش افزایش یونیزاسیون با لیزر

در این روش ، چون از یک منبع لیزری برای برانگیختن اتم استفاده می‌شود و در ضمن به علت اینکه فقط اتمهای برانگیخته شده یونیزه می‌گردند، گزینش‌پذیری ، بالا می‌باشد. مزیت دیگر این روش ، قابل تنظیم بودن منبع نوری می‌باشد و از طرفی چون علائم بوجود آمده به انرژی پتانسیل عنصر مورد اندازه گیری و نیز به ترازهای انرژی آن بستگی دارد، لذا همپوشانی طیفی عناصر ، کمتر از سایر روشهای طیف سنجی اتمی می‌باشد و این خود ، باعث افزایش گزینش‌پذیری می‌شود.

اجزایی که در طیف‌سنجی شعله ایجاد مزاحمت می‌کنند، در اینجا بدلیل پتانسیل یونیزاسیبون بالا ، دخالتی ندارند.

نواقص تکنیک (LEI)

حد شناسایی این روش در حد تک اتم نمی‌باشد و در حال حاضر دانشمندان روی تکنیکهایی مطالعه می‌کنند که حد تشخیص این روش را به آشکارسازی یک اتم برساند. بعضی از عناصر که اکسیدهای پایداری تشکیل می‌دهند، در این روش ایجاد مزاحمت می‌کنند.

کاربرد

بیشتر عناصر جدول تناوبی ، در نمونه‌های محصول با استفاده از این روش تا حد نانوگرم در میلی‌لیتر شناسایی شده‌اند. عناصری که پتانسیل یونیزاسیون آنها بالاتر از 2.9ev می‌باشد، (مانند طلا) ، حتی در مقادیر کمتر از 1 نانوگرم در میلی‌لیتر اندازه گیری شده‌اند.

مباحث مرتبط با عنوان


تعداد بازدید ها: 9568


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..