Cтраница 1
Плотности падающего излучения, необходимые для перевода существенной части населенности на верхний энергетический уровень за счет поглощения двух фотонов, намного выше, чем при однофотонном поглощении. Тем не менее такие плотности падающего излучения довольно легко получить с помощью импульсных лазеров на красителях, а также с помощью фокусированных пучков непрерывных лазеров. Требуемая плотность падающего излучения снижается, или, что одно и то же, скорость возбуждения повышается, когда промежуточные энергетические уровни расположены так, что их энергии относительно нижнего уровня близки к энергии одного из фотонов. [1]
Когда плотность падающего излучения воздействует в течение длительного времени по сравнению с временами процессов релаксации энергетических уровней, система может прийти в стационарное состояние. [2]
При плотностях падающего излучения менее 108 Вт / см2 пары уносятся с поверхности со скоростью порядка 104 см / с. Для многонпчкового режима свободной генерации лазера его схематично можно представить следующим образом. По мере того как все больше энергии падает на поверхность, первоначальный процесс испарения переходит в процесс плавления с выбросом вещества, при котором значительное количество материала удаляется из кратера. Оболочка из расплавленного металла поднимается значительно выше поверхности образца, но такая оболочка не является стабильной. Она оседает, и под действием падающего излучения происходит дополнительное испарение и дробление вещества. Этот процесс может происходить несколько раз на протяжении одной вспышки лазера. Рассмотренный механизм преобладает у всех металлов. В случае диэлектриков единственным процессом, продолжающимся в течение всего взаимодействия, является испарение, как, например, у графита. [3]
При использовании лазера плотность падающего излучения может стать настолько высокой, что произойдет возбуждение значительной части атомов. [4]
Это и есть насыщающая плотность падающего излучения, определенная Гринстейном и Бейтсом [14], а также Кюлем, Нойманом и Кризе [56] для монохроматического пучка, которая аналогична насыщающей спектральной плотности падающего излучения, определенной Оменетто, Бе-нетти, Хартом, Вайнфорднером и Алкемейдом [57] для источника непрерывного спектра. [5]
Следовательно, обобщенный коэффициент облученности представляет собой отношение плотности падающего излучения в рассматриваемой точке М, получаемого за счет эффективного излучения зоны /, к плотности эффективного излучения этой зоны. [6]
Если поперечное сечение атомизатора имеет ограниченную площадь, то плотность падающего излучения, или темп поступления фотонов на 1 см2, для длин волн в пределах контура линии поглощения может стать настолько высокой, что произойдет уменьшение коэффициента поглощения, а значит, и изменение наклона и формы градуировочного графика. Рассмотрим теперь более подробно влияние плотности падающего лазерного излучения на коэффициент поглощения. [7]
X, Ко) IE ( Ко) нас, характеризующего плотность падающего излучения для образцов, имеющих несколько значений пропускания Т0 при низкой плотности падающего излучения. Из кривых на рис. 3.3 следует, что образцы с любым Т0 при низкой плотности падающего излучения асимптотически приближаются к полной прозрачности ( Т I) при достаточно высоких плотностях падающего излучения. [8]
Если луч расфокусирован настолько, что облучает больший объем атомов, плотность падающего излучения может уменьшиться до такой степени, что насыщение уже больше не достигается, и поэтому форма градуировочного графика будет аналогична той. Динамические диапазоны линейности около трех-пяти порядков величины обычны для флуоресценции с лазерным возбуждением. На рис. 4.16 представлены для сравнения относительные градуи-ровочные графики, полученные, когда пары свинца ( графитовый стержневой атомизатор) возбуждаются излучением лампы с полым катодом, безэлектродной разрядной лампой и лазером на красителях. Линейный диапазон, определяемый как отношение верхнего предела концентраций к нижнему, оказывается равным 1 25 - 105; 3 33 - 103 и ЫО3 для лазера на красителях, безэлектродной разрядной лампы и лампы с полым катодом соответственно. [9]
Уширение за счет насыщения контура линии поглощения наблюдается в том случае, если плотность падающего излучения узкополосного лазерного пучка способна вызвать отклонение населенности возбужденных атомов от исходного значения в отсутствие лазерного пучка. При настройке лазера на крылья контура поглощения возбуждается относительно мало атомов, и поэтому поглощение пучка аналогично поглощению источника света малой интенсивности. [10]
Эта формула показывает, каким образом спектральный контур коэффициента поглощения меняется в зависимости от плотности падающего излучения. [11]
При больших плотностях падающего излучения дробь в формуле ( 55) надо умножить на сложный коэффициент когерентности, который зависит от плотности падающего излучения, чтобы учесть когерентное возбуждение атомных диполей, по - глошающих зондирующий пучок, сильным пучком. Коэффициент когерентности уменьшает высоту наблюдаемого пика и уширяет его. [12]
Полезно подчеркнуть, что величины В - / были определены в шкале длин волн, а не в шкале частот и через плотность падающего излучения, а не плотность энергии или интенсивность. [13]
Это означает, что если на атом или молекулу падает внешнее излучение с частотой v, равной частоте самопроизвольного испускания, то суммарное испускание при этом увеличивается пропорционально плотности падающего излучения. [14]
Если рассматриваемая площадка облучается только по одну сторону ее плоскости, то величина Ер в формуле ( 9 - 9) представляет уже не разность плотностей, а плотность падающего излучения. Формула ( 9 - 9) характеризует тогда тот интересный факт, что эта плотность может быть представлена как проекция вектора на нормаль к площадке. Величина плотности зависит от ориентации площадки. [15]