Люминесцентный анализ - Шлезингер М.А.
Скачать (прямая ссылка):
Расчет показывает, что даже у лампы с цветовой температурой 2800° К светофильтр УФСЗ пропускает всего 0,055% от общего излучения лампы, а светофильтр ФС1-0,22%. .
Если наблюдение ведется визуально, то при использовании фильтра ФС1 между глазом и объектом приходится ставить светофильтр для поглощения рассеянного объектом видимого излучения самого источника (стекла ЖС16 или ЖС17). Однако это выгодно только в том случае, если люминесцентное излучение лежит в относительно длинноволновой области, хорошо пропускаемой такими фильтрами. В противном случае может оказаться целесообразным все-таки применять фильтр УФС, чтобы возбуждать люминесценцию более коротковолновым светом без "скрещенного" светофильтра.
7 Люминесцентный анализ
98
А. ИСТОЧНИКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ
[ГЛ. VII
Аналогичные соображения относятся, разумеется, и к другим приемникам люминесцентного излучения, например фотоэлементам. Более того, в большинстве случаев фотоэлектрические приемники чувствительны не только к видимой, но и к близкой (длинноволновой) ультрафиолетовой области. Поэтому, если на них может попасть рассеянное образцом ультрафиолетовое излучение, их надо защищать соответствующим фильтром, например ЖС4.
Вообще, если лампа накаливания используется как источник ультрафиолетового или коротковолнового видимого излучения, то следует выбирать лампы с возможно более высокой световой отдачей (в каталогах светоотдача указывается в люменах на ватт) и, следовательно, большей цветовой температурой. При этом надо помнить, что особенно высокая световая отдача достигается путем снижения срока службы ламп и поэтому при выборе ламп в каталогах следует учитывать и графу "срок службы".
3. Газоразрядные источники
а) Электрический разряд в газах. Более эффективные источники возбуждения люминесценции, чем лампы накаливания, можно найти среди ламп, в которых используется излучение электрического разряда в газах [1, 3].
В нормальном состоянии газы не проводят электрический ток, поскольку их атомы или молекулы электрически нейтральны. Если к двум электродам, между которыми находится какой-либо газ, подвести не слишком большое напряжение, тока в этой цепи не будет, так как отсутствуют носители тока - заряженные частицы.
Правда, обычно внешние воздействия (космические лучи, радиоактивные излучения), ионизуя нейтральные атомы, приводят к появлению в газе электронов и положительно заряженных ионов. Однако количество таких носителей тока так мало, что обусловливаемый ими ток трудно обнаружить.
Если постепенно увеличивать напряжение между электродами, то по достижении напряжения зажигания разряда проводимость газа резко, практически мгновенно, возрастает. Через газ начинает проходить сравнительно большой ток, величина которого в основном определяется сопротивлением электрической цепи, в которой находятся электроды с газовым промежутком между ними. Это явление сопровождается излучением света. Возникновение разряда объясняется тем, что при напряжении зажигания отдельные случайно образовавшиеся в газе электроны разгоняются электрическим полем до таких энергий, что они сами начинают ионизовать газ при столкновениях с нейтральными частицами. Образующиеся при этом электроны в свою очередь создают новые носители тока, и процесс нарастает лавинообразно. Для поддержания возникшего разряда достаточно уже меньшего напряжения, называемого напряжением горения.
Газоразрядный источник света представляет собой стеклянную или кварцевую трубку или сферу, наполненную газом или паром металла. В трубчатую или сферическую колбу лампы введены (впаяны) два металлических электрода: анод и катод. У газоразрядных ламп, предназначенных для работы на переменном токе, каждый электрод попеременно служит анодом и катодом. Электроны направляются к электроду, являющемуся в данный момент анодом, положительные ионы - к катоду.
3]
ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ИСТОЧНИКИ
99
Так как масса э-лектронов значительно меньше массы положительных ионов, а длина свободного пробега у них больше, то они разгоняются электрическим полем до больших скоростей и играют основную роль в ионизации газа. Для поддержания разряда необходимо, чтобы имелось достаточное количество первичных электронов, источником которых служит катод лампы. В зависимости от способа, которым получаются эти электроны, различают две формы газового разряда.
При тлеющем разряде значительная часть общего напряжения, подведенного к электродам, приходится на малый промежуток, непосредственно примыкающий к катоду (так называемая область катодного падения потенциала). Положительные ионы, направляющиеся к катоду, приобретают в этой области энергию, достаточную, чтобы выбить из катода необходимое количество первичных электронов.
При дуговом разряде большое количество электронов получается за счет высокой температуры катода независимо от ионной бомбардировки, и катодное падение в этом случае мало*). Нагревается катод до высокой температуры или в процессе разряда, или током от отдельной цепи накала. Потери энергии на воспроизводство первичных электронов при дуговом разряде меньше, чем при тлеющем, и дуговые лампы, как правило, являются более эффективным (экономичным) источником излучения.
