Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
2.Technikamikropróbkowanialaserowegowpołączeniuzespektrometriąmaszjonizacjąwplazmieindukcyjniesprzężonej...
18
orazukładupompującego.Przytworzeniulaserówwy-
korzystanofakt,żeatomyniektórychpierwiastkówmają
poziomyenergetyczneumożliwiającepozostawaniena
nichelektronomznaczniedłużej.Wefekciedziałania
zewnętrznegopolaelektrycznegoelektronyprzechodzą
dostanumetatrwałego,wytwarzającinwersjęobsadzeń,
któraskutkujelawinowąemisjąpromieniowaniaoda-
nejdługościfali.Głównąroląukładupompującegojest
przeniesieniewsposóbefektywnyjaknajwiększejliczby
elektronówwrodkuczynnymdostanuowyższympo-
ziomieenergetycznym.Układpompującyzatemdostar-
czaenergiędoośrodkaczynnego,którydecydujeopod-
stawowychparametrachlasera.Wośrodkuczynnym
dochodzidoakcjilaserowej,czylipowielaniafotonów
(kwantowegowzmacniania).Rezonator(układoptycz-
ny)zkoleijestodpowiedzialnyzawzmocnienieświatła
jedynieookreślonychparametrachwzględemkierunku
czyugościfali(czyliwybranieodpowiednichfotonów)
tak,abydoprowadzićdozajściauporządkowanejakcji
laserowej.Fotonygenerowaneprzezlasersąskupiane
wimpulsachcechującychsięrelatywniewysokąmocą
szczytową,awwynikuichoddziaływaniazpowierzch-
niąpróbkicząstkioniewielkichrozmiarach,atomy,
jonysąusuwanezgórnychwarstwatomowych,tworząc
indukowanylaseremaerozolnadpowierzchniąpróbki.
Impulslaserowymożedoprowadzićdooderwaniaporcji
materiałuzpowierzchnipróbkitylkowtedy,gdystość
energiilaseraosiągniewartośćpowyżejpewnegoprogu.
Ponieważprógablacjijestspecycznydladanegomateria-
łu,warunkipracyprzystawkidomikropróbkowaniamu-
szązostaćindywidualniezoptymalizowane.Grubośćusu-
wanejwarstwywpojedynczymimpulsielaseratokilka
monowarstw,czemutowarzyszymodyfikacjastruktury
iskładuchemicznegopróbki.Emitowaneświatłolaserajest
monochromatyczne,spójneikierunkowe,cosprawia,że
dobrzenadajesiędobezpośredniegooddziaływaniazpo-
wierzchniąbadanychpróbekwstaniestałym[1,4,7-8].
Utworzonyaerozoljestnastępnietransportowanywstru-
mieniugazuobojętnegodospecjalnieskonstruowanego
palnikaICP,stanowiącegoźródłowzbudzeniaijonizacji,
apowstałaplazma(najczęściejargonowa)jestwytwa-
rzanaipodtrzymywanaprzezogrzewanieindukcyjne.
Palnikkwarcowywswojejgórnejczęściotoczonyjest
przezcewkęindukcyjnąpołączonązgeneratoremprądu
zmiennegooczęstotliwościradiowej.Wwynikukrótko-
trwałychwyładowańwysokonapięciowychpowstajątzw.
elektronyzaszczepiająceizachodziwstępnezjonizowanie
argonu.Prądywysokiejczęstościprzepływającewcew-
ceindukcyjnejgenerujązmiennewczasiepolemagne-
tyczne,którezkoleiindukujeprzepływprąduwirowego
elektronów.Wszystkieteprocesywywołująintensywną
jonizacjęgazuipowstanieplazmy.Wwynikuwzbudze-
niaplazmasilniesięogrzewaiznajdującesięwniejcząs-
teczkiulegająatomizacjiijonizacjizwydajnościązależną
m.in.odpotencjałujonizacjidanegopierwiastka.Jony
wytworzonewplazmiesąnastępniewprowadzanedo
strefyostopniowozmniejszającymsięciśnieniu.Łącznik
składającysięzukładustożkówstanowipewnegorodza-
jupomostpomiędzyukłademwysokiegoiniskiegociś-
nienia.Zastożkamiznajdująsięsoczewkielektrostatycz-
ne.Uniemożliwiająonedotarciedodetektoracząstkom
obojętnym,fotonomielektronomorazogniskująiukie-
runkowująwiązkęjonówwstosunkudoosianalizatora,
wktórymjonyzostająrozdzielonezgodniezestosunkiem
ichmasydoładunku[1,4,5].
Najczęściejstosowanewrolianalizatorówsąsektoro-
weanalizatorymas(wykorzystującerozdzielaniejonów
przezdwasektory:magnetycznyanalizatormasoraz
analizatorelektrostatyczny),analizatorykwadrupolowe
(gdzieseparacjęmasosiągasięjedyniezyciempola
elektrycznegopoprzezodpowiedniedobraniestałego
napięciaipolaoczęstościradiowejmiędzyelektrodami,
warunkującwydzielenieoznaczanychwdanymmo-
menciejonów)czyanalizatoryczasuprzelotu(pracują-
cewtrybieimpulsowym,gdzierozdzieleniejonówotej
samejenergiikinetycznej,leczżnejmasie,następuje
względemczasuichprzelotudodetektora)[3].Mimo
żeanalizatorykwadrupolowestanowiądośćpowszech-
nerozwiązaniezuwaginaswojąkonkurencyjnącenę,
należypamiętać,żesątourządzeniatypuskanującego,
zatemichwykorzystaniedooznaczeńwymagających
jednoczesnejdetekcjiwielujowjestistotnieogra-
niczone.Analizatoryczasuprzelotustanowiąciekawą
alternatywęwstosunkudoanalizatorówkwadrupolo-
wych,wszczególnościwprzypadkubadaniaszybkich
izmiennychwczasiesygnałów,np.tychgenerowanych
przywykorzystaniumikropróbkowanialaserowegoczy
teżprzyprowadzeniupomiarówstosunkówizotopowych,