Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Влияние особенностей разлета нейтралей лазерной плазмы в окружающий газ на аналитические характеристики лазерных спектрометров Горбунов, Сергей Владимирович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Горбунов, Сергей Владимирович. Влияние особенностей разлета нейтралей лазерной плазмы в окружающий газ на аналитические характеристики лазерных спектрометров : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.27.02 / Научно-исслед. технологич. ин-т.- Рязань, 1995.- 17 с.: ил. РГБ ОД, 9 95-3/1131-4

Введение к работе

Актуальность теш. С развитием науки и техники предьлвля-птся вез более аесткие требования к чистото применяемых материалов , технологических сред и изделий, что приводит к необходимости разработки высокочувствительных аналитических приборов. Проввдешшэ ксслэдовапня показызавт, что наиболее перспективны для создания высокочувствительных экспрессных аналитических прибороп лазэриыэ спектроскопические методы. В частности, сс-чэтшгаэ метода лазерной атошюй флуоресценции н электротермической атокмзацяа позволило добгпься в отдельных случаях рз-кордішх прэделоз обнаружения как для растворов, так и для твердое образцов. Вместо с тем, . термический атомизатор обладает рлдоа иедостаткоа, s том числе исключает возыонность про-вэдонйя прямого и локального анализа твердых образцов.

Пр'шенешгэ э качестве способа отбора пробы лазерного ис-парэкил позволяет получить информация о содержании и распределения химических элементов по участку исследуемого объекта, непосредственно наблюдаемому под микроскопом, К достоинствам. лазерного испарения ионно отнести высокую локальность отбора проба; иалоэ, кенео і юсг, количество вещества, испаряемого за за один, иштульс; слабую зависимость процесса от физико-химических ейойста; аозтгность осуществлять анализ без какой-габо специальной хшической или иеханкческой обработки образцов; пркйекиаость мгтода к вирокому классу веществ. Отдельно зледует отметить "возиогшость проводить анализ образцов послой-ю с вагоа до долей цкы.

Сочетание иетодэ лазерной атоиной флуоресценции с лазерам способом отбора пробы является перспективным направлением развития аналитического оборудования. Для обеспечения экспрас-:ности проведения анализа необходкио, с одной стороны, овто-«атнзировать процесс, с другой стороны, проводить анализ при ітносительно высоких давлениях, что позволяет отказаться от іспользованил .высоковакуумного оборудования и сократить вреыя іткачки. Для решения последней задачи необходимо изучение провесов, протекающих при взаимодействии лазерного излучения с іишенью, динамику разлета лазерной плазмы в условиях окружаю-іего газа.

Известно, что при умеренной плотности мощности лазерного

излучения (108 - 10 Вт/см ) Солее 80 процентов продуктов разлета лазерного факела находятся в виде нейтральній частиц, регистрация которых затруднена. Исследование продуктов разлета эмиссионным методом позволяет регистрировать только атоіа в возбужденном состоянии. Исследование атомов в основном состоянии проводилось ионизацией электронный удароа с последуедэй регистрацией ыасс-спектроиетром. Последний метод применяй в условиях достаточно высокого вакуума. Поведение нейтральной навозбуаденной составляющей лазерное плазкы в условиях окружающего газа не изучалось. Представляется актуальные проведение исследований по изучения процессов, протекающих при pas-лете лазерной плазмы в атиосферу газа при различньк давлениях методом лазерной атомной флуоресценции с точка ' зрения использования полученных результатов в аналитических целях.

Результаты исследования разлета нейтрального компонента лазерной плазг&і матодаии лазерной атомной флуоресценции и оптической эмиссии позволяют оптимизировать условия проведения оналлза н разработать лазерные спектрометры, удовлетворякцяе современным требоваяшш. .

Целью работы являлось изучение влияния особенностей лазерного испарения и разлета нейтралей лазерной плазыы в окру-гаадай газ на ваанейпие аналитические характеристики эмиссионного и лазерно-флуоресцентного иетодоа анализа и создание лазерных спектроиетров.

Научная новизна

  1. Создана экспериментальная установка для проведеная исследований характеристик разлета продуктов лазерного аспарзішя пря различньк давлениях окружающего газа эмиссионным и лазер-но-флуоресцентньы ыетодаан, позволяющая проводить пряшЭ эле-кситныЗ анализ твердых материалов.

  2. Проведены экспериментальные исследования динамики разлета невозбувдеиных нейтралей лазерной плазмы в окружающий газ пря различных давлениях методоы лазерной атомной флуоресценции, показывающее, что влияние газовой среда приводит к повышения плотности и времени нахождения атомов в основном состоянии в зоне регистрации в 10г раз.

  3. Определены оптимальные условия для проведения лазерного

атокно-флуорасцентного и эмиссионного методов анализа, позволявшие повысить чувствительность в два раза.

  1. Разработана методика определения содержания примеси алг>-езнйл в кремнии с помощью пленочных образцов сравнения.

  2. Разработан н создан автоматизированный лагерный атомно-флуоресцентный спектрометр о лазерным отбором пробы для высокочувствительного экспрессного анализа твердых материалов, беспечнващай пределы обнаруаеняя по ряду элементов Ю"т-

ю"9*.

3. Разработан я создан автоматизированный малогабаритний язээркыЗ эмиссионный спектрометр для экспрессного прямого элементного анализа, имеюдий два канала регистрации, что позволяет использовать внутренний стандарт для.повышения воспро-Еэводвиостй результатов.

Практическая ценность работы

Определены оптимальные режикы работы, обеспечивающие высокие аналитические характеристика лазерного атомио-флуорэс-цэнтного и эмиссионного спектрометров.

Разработана методика контроля примесей ка основе плеиоч-Енх образцов сравнения для лазерного способа отбора пробы.

Получены пределы обнаружения для лазерного атошо-флуо-ресцеитного спектрометра 10*7- 10"9#, для лазерного эмиссионного спектрометра 10"*- 10* %.

Опытный образец лазерного атомно-флуоресцентного спектро-і»тра передан заказчику и внедрен о цель» использования его дял'ревення задач этого предприятия.

Информация, полученная при исследования разлета лазерной плазмы в газову» среду, была использована при разработке авто-катнзированного лазерно-флуоресцентного спектрометра и автоматизированного малогабаритного эмиссионного спектрометра,

Научные полоиения, выносимые иа заддату 1. Метод и аппаратура лазерної атомной флуоресценции, но-пользующиеся для изучения динамики разлета невоэбуяденкых нейтралей лазерной плазмы в окруїащяй газ от начальной стадия развития факела до стадии затухання, позволяют наблюдать атомы в основном состоянии в области регистрация до 10^ икс от момента лазерного импульса, что на два порядка болыэе, чем в условиях вакуума.

  1. Максимальная концентрация нейтралей лазерной плззна, соответствующая максимальному соотношению сигнал/оуи, наблюдается при давлениях инертного газа р ~ 10 Па в вреиеках задерзкн ыезду импульсами лазера-испарителя ил перестраиваемого лазера 70 - 120 икс. *

  2. При давлении р > 400 Па реэш разлета плазыы приобретает ударно-волновой характер, что затрудняет реализацию методов атошюй флуоресценции и эмиссии при атмосферном давлении.

  3. Градуировочные характеристики, построешше на осново пленочных образцов сравнения, в области концентраций 10* - 2 % кыеют линейный характер.

Б. Влияние газовой среда приводит к увеличению чувствительности методов лазерной атошюй флуоресценции и 'оптичрскоЯ зииссии проведения анализа в два раза.

Апробация работы. Штернали работы докладывались на Есо-совзной конференции "Современные проблещи физики и се пршгсае-яий" (г. Москва, 1987г.), VIII ЕсесовзаоЯ конференции по иетс--йам получения и анализа высокочистьк веществ (г. ГорькпЯ, 1Ш8г.), I Всесоюзной конференщга"Автоштазацця, интенсификация, интеграция процессов технолога! микрозлектроіши" (г. Ле-їшиград, 1989г.), III Всесоюзной' конференция "Применение лазз-ров в народном хозяйстве" (г. Ватура, 1889г.), XXI Всесоюзно' конференции по эмиссионной электронике (г. Ленинград, 1631г.), VII Симпозиуме по вторичной эмиссии и спектроскопии поверхности твердого тела (г.Ташкент, 1880г.), отраслевых конференциях.

Публикации. Основные результаты, вошед&яе в дассертацш), отрааекы в 15 печатных работах, защищены одши. авторский свидетельством на изобретение и опубликованы в вурналах "Пасььза і ТФ", "Электронная промышленность", "Измерительная техника", иегвузовскои сборнике научных трудов и трудах конференций.

Структура и объеы работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и библиографического списка. Содержит ПО страниц, включая 25 страниц с рисунками и таблицами и 7 страниц библиографического списка.

Во введения обосновывается актуальность темы, методы и объект исследования, сформулирована цель диссертационной работы, отражены научная новизна к практическая ценность полученных результатов, изложены основные защищаемые положения.

Первая глава носят обзорный характер и отражает современное состояние вопросов, связанных с использованием лазерной плазмы в спектральных методах анализа, в частности, эмиссионном и лазерном атомно-флуоресцентном. Из рассмотрения вопросов, связанных о процессом лазерного испарения/делается вывод, что наиболее благоприятны для аналитических целей является режим модулированной добротности при нежесткой фокусировке лазерного излучения. При этом плазма имеет температуру Т ~ 10 - 20 эВ и степень ионизация составляет 3-4. Расширение лазерной плазмы приводят к снижению температуры я плотности, что способствует процессам рекомбинация, которые оказывает существенное влияние па образование нейтрального компонента лазерной плаэкы. В диапазоне плотности иойїностя лазерного излучения q - 10^ - 109 Вт/см лаэерио-плавмеиный сгусток в основном состоят из нейтральных частиц, ямевдях рекомбинационную природу.

Показано, что скорость остывания атомного пара я изменение го плотности ва счет расширения и конденсации в значительной «яре определяются величиной давления н составом атмосферы, в которую происходит испарение вещества.

Эксперименты по исследованию оптической эмиссии лазерного факела в зависимости от давления окружающего газа показывают, что для улучшения аналитических характеристик лазерного спектрального анализа необходимо осуществлять пространственно-временную селекцию сигнала при пониженных давлениях. В случае применения в аналитических целях метода лазерной атомной флуоресценции ,.позволявшего получить значительно солее низкие пределы обнаружения, отмечается перспективность аналитической схемы, базирующейся на сочетании лазерного испарения с лазерным возбуждением флуоресценции в факеле.

Вторая глава содержит описание экспериментальной установки, предназначенной для провл»ния экспериментальных исследований по изучению вр»м«нных харчгтеристкк разлета нейтралей лазерной

-6-.

плазмы.

Установка работает следующий образом. Излучение лазера-испарителя ЛТЙ-5 ("Х- 1.06 «км, Еим„ - 30 мДа) с помощью линзы фокусируется на поверхность анализируемого ыатериала, находящегося в вакуумной камере. С помощью диафрагмы из испаренного разлетающегося вещества выделяется направленный пучок, который облучается излучением перестраиваемого лазера ЛНИ-504 с накачкой красителя излучением азотного лазера. Длина волны генерации перестраиваемого лазера настроена в резонанс с длиной волны поглощения атомов исследуемого элемента. Образовавшиеся флуоресцентные фотоны собираются конденсором, отделяются от фонового излучения монохроматором и регистрируются фотоэлектронным умножителем. Регулировка расстояния от поверхности образца до зона возбуждения и регистрации осуществляется одновременным перемещением линзы и предметного столика внутри вакуумной камеры. Для устранения влияния лазерного кратера на процесс пробоотбора предметный столик перемещался в горизонтальной плоскости. Система синхронизации обеспечивает изменение времени задераки между импульсами генерации лазеров. Система регистрации позволяет проводить измерение сигнала как каадого ахта взаимодействия лазерного излучения с мишень», так и усреднение сигнала по заданному количеству импульсов.

В области высоких концентраций, примеси больше .0.1 - $ вследствие высокой оптической плотности атошюго пучка возмоаиы эффекты перепоглощения фотонов и префильтрации лазерного излучения, что приводит к нарушению линейности градуировочных характеристик. Для решения задачи по количественному определению содержания примеси и проверки линейности работы спектрометра, а следовательно, достоверности полученных результатов в указанном диапазоне концентраций, была разработана методика построения градуировочного графика с помощью пленочных образцов сравнения. В качестве образцов сравнения применялись полированные пластины кремния, на поверхность которых напылялись пленки алюминия заданной толщины. Учитывая, что в режиме модулированной добротности лазерного излучения отсутствует фракционность испарения, измерив глубину лазерного кратера и зная толщину напыленной пленки, можно утверждать, что испаренный материал обладает концентрацией алюминия в кремнии, определяющейся отношением толщины пленки к глубине кратера. Уравнение градуировочного графика находилось

катодом ішішеньших квадратов в билогарифмической систеие координат. Эксперимента с использованием пленочных образцов сравнения позволили проверить линейность работы спектрометра в диапазоне концентраций 10" г- 2 %.

В третьей главе представлены результаты исследования временных характеристик разлета нейтралей лазерной плазмы в основ-ом состоянии в зависимости от давления окружающего газа методом лазерной флуоресценции.

Исследовался процесс разлета атомов Ga в атмосферу аргона. В качестве мииенеЯ использовались образцы In с содержанием Ga 1, 10"', 10"2^ и неходки:' -пстыЯ In. Атомы Ga возбуздались из основного состояния излучение.'* перестраиваемого лазера на длине волны 403.3 ни, флуоресценция регистрировалась на смещенной длине волны 417.2 ны. Измерение проводилось с накоплением сигнала от 20 икпульсов для каждого уотаноолеиного времени задерики. Вреиенныэ характеристики исследовались при давлениях 10"", 1, 10, 10 , 105, 10*. 105 Па. Расстояние от поверхности образца до зоны вогбуадения и регистрации составляло 10 и 20 ш.

Временная зависимость сигнала на длине волны флуоресценции, измеренная при давлении 10"* Па (R - 20 к:м) имеет три пика. Первый из них обусловлен рассеянным излучением лазерной плазмы, образующейся у поверхности образца во время действия лазерного импульса. Второй пик регистрируется Ео временном интервале 0.5 -1.5 икс. Энергии атомов, образующих зторой пик, лекат в том не диапазоне, что и энергии ионов. Следовательно, второй пик имеет рекомбииациониую природу и содеряит атомы как в основном, так и в возбужденном состоянии. Третий пик (2-50 мке) соответствует атомам в основной состоянии и обусловлен тепловым испарением. Последний спадает по времени более 100 мкс.

Динамика разлета нейтралей лазерной плазмы в зависимости от давления представлена на рис.1. Увеличение давления приводит к замедлению разлета атомов и повышению их плотности в зоне возбуждения и регистрации, торможение частиц лазерной плазмы газом захватывает как рекомбииациониую составляющую, так н тепловую. При давлении 10г Па влияние окружающего газа приводит к формированию пика во временном диапазоне 10 - 10 мкс и увеличении интенсивности сигнала флуоресценции, а следовательно, и плотности

атомов, на два порядка. Время регистрации атомов в основном сос-

\

p . 1С-4 Па

-I О


a if і.

Рис 1 Временные зависимости плотности атомов Ga в основном и возбужденном (1) и в возбуаденном (2) состояниях. R - 20 мм.

к тоянии, находящихся в аналитическом объеме, увеличилось до 10

икс, что на порядок больше времени регистрации атонов в возбужденном СОСТОЯНИЙ,

Одним из основных процессов, ведущий к снижению плотности атомного пара, является процесс диффузии, контролирующий тепло-н ыассперенос в зоне смешения атомов с молекулами среды. Из закона Фика, описывающего процесс диффус-ии частиц, выводится зависящее от времени уравнение диффрнн

где D - коэффициент диффузии. Если концентрация частиц в система убывает со временем по экспоненциальному закону, то решена} уравнения (1) для сферы радиусом гв имеет вид *

к.о х \ уг> t< /


(2)

ГДЄ lIL^ - -к:7Г (3)

постоянная времени t - время диффузии, а связь коэффициента' диффузии с давлением буферного газа р определяется выражением

ZJ.Co/Il"^, (4)

І Ті/ р

где D6 - коэффициент диффузии при стандартных условиях ( р„ - 1 бар. То 2?3 К), п » 1,5 - 2 для различных газов. Таким образом, при диффузионном распаде лазерного факела время его жизни t *- р . Увеличение времени жизни паров металла при увеличении давления буферного газа подтверждает, что процесс диффузии является преобладающим в диапазоне давлений до 10 Па.

При повышении давления картина разлета нейтралей лазерной плазмы резко меняется и приобретает газодинамический характер. Образование ударно-волновой структуры происходит, когда длина пробега частиц 1 много меньше характерного радиуса торможения н„. Из необходимого условия образования ударной волны 1/R0 ч< 1/3 находится давление аргона, при котором происходит смена режима разлета, и составляет р~400 Па. На временной характеристике (рисі) при давлении 10** Па наблюдается характерный профиль.

свидетельствующий о возникновении волновой структуры. Прл давлении 10ц - 105 Па свободные атомы присутствуют в аналитическом объеме в незначительном количэстве, что может быть обусловлзно процессом низкопорогового пробоя газа вблизи поверхности кгшени и переходом плазмы пробоя кз области вещества ииаени в газ.

Таким образом, при давлениях р < 1 Па газ не-оказывает существенного влияния не процесс разлета; 1 Па < р ( 100 Па - ско-иенне атомов плазмы с молекулами среды носит диффузионный характер; р > 100 Па - формируется ударная волна.

Поведение временных зависимостей на расстояний 10 ш от кя-шенп в целом имеет схожий характер. Максимальный сигнал флуоресценции на порядок превышает сигнал на расстоянии 20 т, т.е. плотность нейтралей спадает по закону ~ l/R .

Поведение временных хараістернстик разлета нейтралей лазерной плазмы позволяет кайтк оптимальные значения времен эадерзки «езду импульсаш лазера-испарителя и перестраиваемого лазера. Данный параметр в значительной степени определяет анаяитическко возможности лазерно-флуоресцентного метода. Влияние газовой среды на аналитические характеристики определялось измерением сигнала флуоресценции с образцов с различным процентним содерванвои примеси. При этом оптимальное время задерики определялось по максимальному соотношению сигнал/шум, что соответствовало пику флуоресцентного сигнала после свечения эмиссии. По данным измерений флуоресцентного сигнала с образцов сравнения при найденных. значениях времен задержки строились градуировочные характеристики для различных давлений. Уравнения градуировочных характеристик находились методом наименьших квадратов в виде

lg А » lg Ьй + b< lg С , . (5)

где А - флуоресцентный сигнал, С - концентрация примеси, .коэффициент b < - тангенс угла наклона графика и определяет чувствительность спектрометра. Из табл.і видно, что влияние газовой среды приводит к повышению плотности атомов в аналитическом объеме на два порядка (коэффициент Ьс)и увеличению чувствительности (коэффициент Ь<) в два раза. Угол наклона градуировочного графика близок к 45 градусам.

- li -

Таблица і. Влияние окрунаодего газа на характеристики
лазерного атоино-флуоресцентного спектрометра

| р, Па | t задержки, | Уравнение град. |

j | мкс | характеристики . |

| 10*А'| 3.5 | lg А - 3.81 + 0.52 lg С |

| 1 | 8 | lg А - 3.81 + 0.70 lg С і

| 10 j ЗО j lg А - 4.58 + 1.11 lg С j

і 102 j 100 j lg А - 5.77 + 1.12 lg С j

Следует отдельно отметить, что влияние атмосферы не приведет к улучшению значении пределов обнаружений.

В четвертой главе дано описание опытного образца лазерного атоано-флуоресцентного спектроиетра (ЛАОС) с лазеркьм отборои пробы "УАОП - 10 - 009" и автоматизированного спектрометра

" УАО.пга - ю*8- он".

Информация, полученная в главе 3, была использована при разработке опытного образца ЛАК, предназначенного для высокочувствительного контроля концентрации примеси в твердых материалах. Состоит из лазерной.. системы, блока вакуумного, агрегата откачлого, устройства сканирования образца, блока регистрация я управления, блока синхронизации, монохроматора и систем напуска газа. В качестве лазера-испарителя использовался импульс-иьЭ твердотельный лазер ЛТИПЧ-8, обеспечивающий на поверхности образца плотность мощности'10 -.169 Вт/см на длине волны 1.08 шш. Для возбуздения флуоресценции использовался перестраивавши лазер на красителях ЛЩ-507 с диапазоном перестройки 415-695 ны. Оптическая накачка красителя осуществлялась излучением азотного лазера АЛ-202.

В ходе проведения испытаний спектрометра исследовались пределы обнаружения In в Ga в чистом Sn марки ОВЧ-000 класса В-5 и А1 в чистом Ga 99.9999. Выбирались энергетические переходы в диапазоне перестройки лазера, обеспечивающие флуоресценцию на смещенной длине волны. Пределы обнаружения, оцененные по критерию 3 <эг составили 1.8-10" % для А1, 2-Ю" % для Ga и 1.6 10' % для In. Правомочность определения предела обнаружения

по даной методике обусловлена линейностью аналитической граду-ировочной характеристики спектрометра.

Создание перестраиваемых лазеров на красителях на основе акусто-оптнческих фильтров с автоматической перестройкой длины волны излучения (ОТ-508, Ш-508) позволило разработать автоматизированный J1ASC с управлением режимами работы, регистрации и обработки информации с помощью ПЭВЧ. В основу автоматизации спектрометра положен принцип сочетания ручного режима работы по подготовке эксперимента (проверка работоспособности, откачка, загрузка-выгрузка образца, выбор места и условий проведення анализа) и автоматический режим проведения анализа и обработки информации.

Автоматизированный ЛАФС предназначен для высокочувствительного экспрессного анализа твердых материалов на содержание химических элементов, длины волн поглощения которых лежат в диапазоне излучения лазера ЛЕИ-508. В состав спектрометра входят: аналитическая вакуумная камера с загрузочно-шдюзовым устройством и средствами откачки и напуска газа; трехкоординатныЯ манипулятор для перемещения образца; лазер-испаритель ЛТИ-403; перестраиваемый лазер ШИ-508 (560-680, 275-340, 382-4І4 им); светосильный монохроматор ІМД-1; оптический аттенюатор; монокуляр для визуального наблюдения за местом отбора пробы; система регистрации и управления для управления режимами работы спектрометра на базе ПЭВМ "Электроника МС 0507".

Программное обеспечение системы управления обеспечивает управление режимами работы спектрометра, регистрация в накопление экспериментальных данных, обработку и документирование информации. Управление программной системой осуществляется последовательностью директив, обеспечивающих выполнение соответствующих функций,

Основные технические характеристики спектрометра: пространственное разрешение по поверхности образца - 0.1-1 ш; разрешение по глубине ~ 1 мкы (определяется теплофизическими свойствами материала образца); максимальный размер области отбора пробы - 10x10 мм ; максимальный диаметр анализируемого образца - 102 мы. Экспериментально полученные значения пределов обнаружения (9-Ю" Ч для In в Sn) удовлетворяют требованиям, предъявляемым к современным методам анализа'.

- ІЗ -

Пятаяглава посвячена исследовании динамики разлета нейтрален лазерноЯ плазмы ііотодсм оптичоскоП эмиссии я разработке приборов для лазерного спектрального анализа.

Оушщяояольные возможности ЛАЭС могут бить существенно рао-Сфаии в случае его работы з резоле регистрации оптической зше-сяя лазерного факела, коториЯ позволяет раснирять число обнару-ЕЯ8ЯЯ элементов, проводить последовательный мпогоэлеметныЯ анализ, работать с образцами с високоЯ^ концентрацией прямесп, ко тавот пределы обнаружения 10*2- Ю"*^.

Изучалась возаогность скияенил пределов обнаружения прямого лазерного спектрального анализа и использование йолучеяних результатов при разработке эмиссионного спектрометра. Результаты перервний, аналогичные проведенным в главе 3, по пзученк» вляя-йкя окруяаадего газа на характеристики оптической эмиссии приведет) ,в табл. 2. Из табл.2 видно, что слияние газовой среды приводят к. увеличения чувствительности (коэффициент Ь<) в два раза. Прэдел обнаружения Gd в In, полученный подстановкой а уравнение градуировочного' графика удвоенного значения флуктуация пука, составил 7-lO's%.

. Таблица 2. Влияние окрулавчего газа па характеристики емясспоииого спектрокетра

I р, Па I t регистр., I Уравнение град. | | | !жс | характеристика |

| 10** | 0.8 | lg А - 1.34 + 0.37 lg С |

| і | 1.0 | .lg А - 1.ЄЄ + 0.53 lg С J

I 10 j 1.2 I lg A = 1.83 -t- 0.65 lg С |

' I . 10* j ' 20 j lg A » 1.53 + 0.81 lg С j

Полученные результаты в сочетании с применением лазерных систем нового поколеній (опытный образец лазера "Квантекс-2"), шлогабарятных светосильных монохронаторов ММД-2 и средств вычислительной техники позволили разработать малогабаритный двух-каналышй автоматизированный эмиссионный спектрометр в настольном исполнения.

Регистрация сигналов осуществляется на двух спектральных

линиях - люти определяемого элемента и линии элемента шшенн, отвечающих условиям гоиологичности. Два канала регистрации позволяют определять отношение интенсивностей этих линий (внутренний стандарт), что повышает воспроизводимость результатов, уо-траняет зависимость сигнала от флуктуации процесса испарения.

Программное обеспечение системы управления спектрометра, выполненной на базе IBM совместимого компьютера ("Искра 1030"), обеспечивает управление реккмами работы, тестирование оборудования, регистрацию, накопление, обработку и документирование данных измерений. Спектроиетр имеет пять рвэдшов работы, позволяющих проводить настройку прибора, снимать спектральные и временные характеристики, проводить анализ распределения примеси по растру и усреднение по площади.

Похожие диссертации на Влияние особенностей разлета нейтралей лазерной плазмы в окружающий газ на аналитические характеристики лазерных спектрометров