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激光鈾分析儀的工作原理介紹

更新時(shí)間:2024-01-31      點(diǎn)擊次數(shù):2183

  激光鈾分析儀有人稱之為“光子放大器”,激光是由處于激發(fā)狀態(tài)的原子,在光子的作用下形成‘受激發(fā)射”而產(chǎn)生的。它的特點(diǎn)是亮度大,方向性、單色性、相干性好,光講“純度”高。分析樣品時(shí),試樣不需預(yù)失處理,也不破壞樣品的原形,操作簡(jiǎn)單,分析速度快。引入光譜分析,就受到廣大的光譜分析工作者的重視,現(xiàn)已發(fā)展成為激光鈾分析的重要手段。它的工作原理如下。
 
    在正常情況下,原子處于基態(tài),只有從外界獲得,并轉(zhuǎn)換成內(nèi)能,才能產(chǎn)生輻射。激光就是采用脈沖燈閃光照射的方式,把光能傳遞給工作物質(zhì),工作物質(zhì)中的粒子吸收光能,產(chǎn)生躍遷的結(jié)果比如紅寶石晶格內(nèi)的鉻離子或長(zhǎng)玻璃內(nèi),當(dāng)故燈閃光照射,基態(tài)離子躍遷到高能ji上。離子自發(fā)躍遷幾率很大,壽命短,只有10秒,很快就以無(wú)輻射躍遷的方式。是亞穩(wěn)態(tài),壽命長(zhǎng),停留的時(shí)間約3毫秒,自發(fā)躍遷幾率很小,就有可能聚集大量受激發(fā)的鉻離子。

    當(dāng)脈沖故燈照射時(shí),鉻離子數(shù)目超過(guò)數(shù)目,形成‘粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。這時(shí)在外來(lái)光子的誘導(dǎo)下,便產(chǎn)生受激躍遷,即鉻離子受激發(fā)而發(fā)封出光子。當(dāng)光子在晶格中運(yùn)動(dòng)時(shí),碰撞其他受激發(fā)的離子,使這些受激發(fā)離子釋放出另一個(gè)光子,隨著光子能量放出,離子回到基態(tài),第二個(gè)鉻離子發(fā)出的光子頻率和相位與第一個(gè)相同,因而在諧振器內(nèi)開(kāi)始了光的孜大過(guò)程,一直達(dá)到臨界,才以相干的紅光短脈沖銘離子才能形成離開(kāi)紅寶石,獲得激光。這種激光的波長(zhǎng),脈沖持續(xù)時(shí)間為幾秒,如果采用開(kāi)關(guān),還可以使激光集中在一個(gè)短的時(shí)間內(nèi),因而能全密度有很大的增加。


 

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