Обзор методов бесконтактного дистанционного обнаружения и идентификации опасных веществ - page 4

А.В. Новгородская
4
мии, органической и неорганической химии, биохимии и др. [8]. Метод
ИК-спектрометрии основан на том, что при облучении вещества немо-
нохроматическим ИК-излучением возбуждаются колебательные и
электронные степени свободы, вследствие этого происходит поглоще-
ние падающего излучения на частотах, соответствующих разнице
энергий колебательных и электронных уровней. В спектре пропуска-
ния либо отражения облучаемого образца появляются особенности,
позволяющие судить о характерных частотах колебаний молекул, кри-
сталла и их электронных свойствах. Спектральные характеристики
(положения максимумов полос, их полуширина, интенсивность) зави-
сят от масс составляющих вещество атомов, геометрического строе-
ния, особенностей межатомных сил, распределения заряда и др.
Преимущества метода:
допускает исследование практически любого неорганического
или органического вещества в любом агрегатном состоянии – газе,
жидкости, растворах, кристаллах или аморфной фазе;
высокая чувствительность;
экспрессность;
автоматизация измерений;
простота эксплуатации [9].
Недостатки метода:
невозможность регистрации слабых сигналов вследствие мало-
го отношения сигнал/шум, что сильно затрудняет работу в далекой
ИК-области;
сравнительно невысокая разрешающая способность (до 0,1 см
–1
);
длительная (в течение минут) регистрация спектров.
Спектрометрия лазерно-индуцированного пробоя (LIBS).
Данный
метод (другие названия: спектрометрия, индуцированная лазерным
излучением плазмы (LIPS); спектрометрия с применением лазерной
искры (LSS); спектрометрия с применением лазерного оптического
излучения (LOES)) начал развиваться после создания лазера и матрич-
ных детекторов. Первые исследования, связанные с методом LIBS, бы-
ли проведены Кремерсом и Радзиемски (Cremers, Radsiemski).
Основным физическим процессом, который составляет сущность
технологии LIBS, является образование высокотемпературной плазмы,
вызванное коротким лазерным импульсом. Когда лазерный импульс
заканчивается, плазма начинает охлаждаться. В процессе охлаждения
плазмы электроны и ионы в возбужденном электронном состоянии
опускаются на основные уровни, в результате чего плазма излучает
свет с дискретным спектром. Излученный из плазмы свет собирается и
сравнивается в спектрографе для спектрального анализа LIBS.
Преимущества метода:
высокая чувствительность по сравнению с другими методами
лазерной спектроскопии;
1,2,3 5,6,7,8,9
Powered by FlippingBook