part_2 (А.Н. Мальцев - Молекулярная спектроскопия в 2-х томах), страница 4

Наиболее !!росты н удобны в работе разлп !иьщ типы газового разряда, ко!орые яодраздслшогся пя плазму высокого в низкого давления. Их разлрвше состоит в том, что в плазме высокого давления псе частицы находятся в тсрмодинамичаском равновесии, а в плазме низкого давления (обычно давле!кнс газа ннжс 1— !О мм рт.

ст.) равновесия между пейтральныни н заряженными частицами нет; нет также равновесия между поступательной энергией частиц и энергией пх колебания и вращения. К первому типу разряда относятся д!тс!вой и иск!ровой !!азряды, а ко второму — тлскнций,п высокочастотный разряд и разряд в полом катоде. Ншгбалсе распространенным ис!очником !!Ннс!!ча!!!х и полосатьсх сцс!!тров является актпвпзяроваинвя дуга переменного тиса, в плазме которсьй развивается температура до нескольких тысяч градусов. Вели подвссгп переменный ток к ыеталлнчес!сикс электродам, та дуга между ними нс возникает, гак как в паузах тока (прн частоте б0 Г!Т) злскгроды успевают остыть настолько, !то прекращается тсрмоэлектронная эмиссия.

Только графнтовые электроды малой тецлопроводности позволя!от получить дуговой разряд переменного тока. Однако дуга гор!и стабильно только при большом гоке. Итобы д»сга псремешюго тока пс гасло, ее активизируют высокочастсоным разрядом малой мощности и;тысокого напряжения (!0000 — !2000 В), который напизпруег дуговой промежуток. Электрическая схема активизированной дуги псрсмеши»го тоха приведена иа рнс. 11.8. Высокаи частота вводится в цепь переменного тока (!27/220 В и 30 Гц), питак1щу!о дуговой разряд (контур 1 на рис. 11.8) с помощью индукционной катушки Тр1, которая связана с высокочастотным контуром П. Контур цитаедся от трансформатора небольшой мощности Трг, напряжение которого регулируется сопротивлением !7г Цепь вторичной оомотки замкнута через конденсатор Сг и сопротивление !сг. Па мере повышения напряжения сегн персмсниого тока в начале каждого полупсриода (т.

е. 100 раз в секунду) конденсатор заряжается. Зарядка продолжается да тех цор, пока напряжение на нем пе достигнет напряжения пробоя вспомогательного разрядного промежутка Раз!. В этом контуре 135 Ц5О1пзыш5! з ! ззющ,п ш шош шгто!шлс косы бн!цш, ко!Оры! чср з шзвьппа1ошук! Лндукпиоппую ка1ушку Тр! пода!атон на разрядный прамежу!Ок дуги Раз!, где происходит ионизация. Емкость С, предпазпа !сна для закорачнпап!и !апов высокой частоты, иначе опи попадут в питающую цепь и будут вызывать электрнчссыне помехи в соседних лабораториях. Чтобы избежать случайного соприкосновения с высоким напряжением, а также воздействия яркого ультрафиолетового излучения Рис. )1. Ь.

Ззыкзркчсскзв с!сов зктноизвровзввоа дугз о! Ргыс!в!ого тако па глаза, рабочая часть штатива, где крепятся электроды, защищсна кожухом 13 с темнымп окнамн (см, рис. 11.5). Электроды 13, закрепленные в держателях 11з могут перез!е!цаться в разных направлениях с помоцтью ршулировачиых винтов.

Для получения молекулярных спектров в угольных эс!Окт!!одах делатотся отверстия, которые наполняются исследуемым пе!цветном, Следует отметить, что,тнпейчатый (атомный) спектр от железных электродов используется как эталонный спектр, по тсогэраму измеряются все остальные спектры. Дуга также широко используется как истач!1н!с спета для эмиссиОинаго спектрального анализа па атомным спектрам. 11сточпикп спета низкого давления характерны пе только атсутстштем термштнпамическага равновесия, но н тем, чта тезшература газа, прп которой происходит разряд, нс на много отличаетсл от комнатной, достигая в пределе 100 — 300'С, что существенно сокращает и полосатых спектрах !псла линий врзп!ате;ьной гугрукуры па сравпепию с другой. 11!Ирина вра)цательнои структуры палас в источниках низкого давления гораздо мсньшс, чем .в дуге.

Полосы ис так сильно перекрываются, и в спектре можно различать бо шше деталей. На рис. !!.9,а предстаплепа генслеровская разрядная трубка низкого давления для исследования газов в положительном столбе !.5С5!5!цс! !5 ра 5ря:ш, сос!2сдо!ь'испи!!! О и кцпплля!2с, !)ИБ ра!2О1аст прн давлениях порядка 0,1 — 00 мм рг.

ст. Ири напряжении переменного яли постоянного тока нс менее 500 — 1000 В, Последовательна с разрядной трубкой включается балластное сопротивление, чтобы ограпнчт!Ть салу така. 1-!аличие этеталлнческнх электродов внутри разрядной трубки может вызывать нежелательные Рис. 11.9.

Гззорззрздиыо трубки вязкого лзвлсния. о — Гсйсс ровскзл разрядвза трубка; 6 — рззрздззя трубка для оысокочзстотзого разряда; з — П55Зрзднзз трубка с полым катодом химические реакции, поэтому для возбуждения активных газов стали широко !юпользовать безэлектродпые разрядные тр)бки (рнс. 11.9,12), свечение в которых возбуждается высоко !астотным (10з —. 10' Гц) электромагнитным полам. Если катод в гейслсровской трубке, наполненной нпертным газом и!2н давлсини нсскалька мы рт. ст., изгатОВить в виде не. болыпого цилиндра диаметра порядка 5 — 10 мм, а анод в виде кольца,приблизить к катоду, чтобы умсньшить зону тле!отцего разряда, образуется новый тип разряда — разряд и полом катоде (рис. 11.9,а).

В спом разряде проявля!отса иптепспвпые линии материала полого катода с высо!сна!и эпергиямц возбуждения. Такого типа разрядные трубки в виде. ламп применяются в качестве стандартных источников спектров разлитиых металгыш, в част60сти 2келеза. Спсктр железа и ПО2!Ом К11таде имеет более узкие линни, чем в дугаваз! разряде. В качестве источников непрерывного спектра в видимой Оо- лали и аа«гп<)к»сн .«Опп» пака.<иван>ш, а в УФ-аа<>ас>п — га:>оразрядпые водородные илн дейтсриевые лампы, которые дают довольно интенсивный спекта в области ниже 320 нм.

% Ь. ОСВЕЩЕНИЕ ЩЕЛИ СПЕКТРОГРАФА Для наилучшего использования излучения от источников света обычна используются адпа- нлн миоголинзовыс кандепсары (прас>«иругощие системы). Методику работы с такой однолинзовой системой можно рассз>огреть на пример< дугового источника света. Свет от дуги (см.

рис. 11.б) собирается и направляется на щель спектраграфа линзой-кандепсором 15, 1(ондеисор, как и дуга, у<- рецлястся на рельсе спехтраграфа на определенном расстоянии ат шела. Обычна плазма дуги проектируется на входную щель с увеличением 1;1, т, е, расстояние между дугой и щелью должно быть равным примерно четырем фокусным расстояниям конденсора. Так как плазма дуги неоднородна па высоте и ее ядро н заполняет в<по и<ель па высоте, необходима изабрюкеиие электродов расфокуаировать, пододвинув капдсисор к источнику света на 3 — бсм, Для полного зап<и>ненни светам объектива кол.<иматора необходимо установить и<ночник све~а и линзу-капденсор на оптическую ась апсктрографа. Для этого сначала с рельса убнра>от копденсар, щель открывают да 2 мм и ограничивают гю высоте фигурной диафрагмой да 2 мм.

Затем пододвигают дугу к щели и электроды устанав<тивают по центру щели (для этого можно воспользоваться перскрсщьем колпачка щели). Отодвинув штатив па прежнее место, вклк>чают дугу и рассматривают через кассетную часть изображение электродов (плазму). При правильной установке дуги на оптическую ось в центре освещанного объект,<- ва Г>улет видно яркое пит>го птазмы. За<ем устаиавлина>от коп. денсор и добиваются, чтобы изображение э)>с><>родоп приходилось па центр перекрестья колпачка щечн. После того как копденсор установлен >та оптическую ась, хижно менять электроды без повторении всех операций, так как теперь вполне достаточно (не трогая линзы) установить полол<ение э<>си)радов с помощью рсгуляропочных винтов таким образом, чтобы нх изображение было па центру цели.

Методика установки гззаразрядных нсточпнков света с протяженной (объемной) заной разряда точна такая же, как зто делает. ся в случае кювет для комбинационного рассеяния (см. 2 9). й У. ФОТОГРАФИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ИХ ОБРАБОТКА Фотогрг4)нческий< метод регистрации спектра основан на <)>отахимн <веком действии света на га,тондныс соли серебра. Света.

гувстпительпый слой фотографических материалов состоит из мельчайших кристаллов галондиога серебра (обьшно АКВг), ка- 136 <арыс взвешены в >ко>агина. Топкий с.<ай >акой >в<у,>ьщ<и папаспгся на подложку из стекла и,>и пленку. При воздействии света на эмульсии> кристаллики АцВг, затронутые сватам, частично восстанавливаются до металлического серебра. Прн этоьг происходит образовапяе так называемого скрыгого изображения.

Чтобы оно стала видимым, «дефектныеь кристаллы А <Вг необхад>>)го полностью превратить в свободное серебро (этот процесс называется проявлением), а кристаллики АдВг, пе подвергшиеся паздсйствню света, нужно вымыть нз желатины (этот процесс называется закреплением илн фиксированием). В результате получается негативное нзабра>кенис, так как засвеченные участки фотоэмульсни непрозрачны из-зв поглощения и рассеяния света кристалликами серебра.