Vakuumnaya spektroskopiya

Razdel spektroskopii, vklyuchayushii poluchenie, issledovanie i primenenie spektrov ispuskaniya, poglosheniya i otrazheniya v vakuumnoi ul'trafioletovoi (200-10 nm) i myagkoi rentgenovskoi (ot 10 do 0,4-0,6 nm) oblastyah spektra. V etom intervale dlin voln vozduh obladaet sil'nym poglosheniem, poetomu spektral'nye pribory dolzhny byt' vakuumnymi - ih opticheskie chasti, istochnik izlucheniya i priemnik pomeshayut v otkachannuyu do davleniya 10^-4-10^-5 mm rt. st. germetichnuyu kameru, kotoruyu mozhno zapolnit' inertnym gazom (minimal'naya dlina volny izlucheniya, kotoruyu pri etom mozhno ispol'zovat', - okolo 58 nm - poluchaetsya pri zapolnenii kamery geliem).

Spektral'nye pribory i metody, primenyaemye v vakuumnoi spektroskopii, obladayut ryadom specificheskih osobennostei. Ne sushestvuet opticheskih materialov, prozrachnyh vo vsei vakuumnoi oblasti, poetomu v ee korotkovolnovoi (KV) oblasti okna, linzy i prizmy neprigodny. V KV-priborah s dlinoi volny do 110 i 125 nm s prizmami i linzami primenyayut kristally LiF i CaF₂. Dlya eshe bolee korotkovolnovoi oblasti izgotovlyayut vakuumnye pribory s vognutymi difrakcionnymi reshetkami; v etom sluchae dopolnitel'nye fokusiruyushie sistemy ne nuzhny. V priborah dlya 110 nm, imeyushih otrazhayushie pokrytiya s dostatochno vysokim koefficientom otrazheniya (naprimer, alyuminii s zashitnym sloem iz LiF ili MgF₂), ispol'zuyutsya vognutye reshetki, na kotorye izluchenie padaet pod uglami, blizkimi k normali. V etoi zhe oblasti rabotayut pribory s ploskoi reshetkoi i otrazhayushei fokusiruyushei optikoi. Dlya nm koefficient otrazheniya vseh materialov pri normal'nom padenii znachitel'no umen'shaetsya, i dlya povysheniya svetosily spektral'nogo pribora razrabotany shemy so skol'zyashim padeniem izlucheniya na vognutuyu difrakcionnuyu reshetku, prichem minimal'naya rabochaya dlina volny (v nm) primerno ravna znacheniyu ugla skol'zheniya izlucheniya (v gradusah); korotkovolnovaya granica rabochei oblasti takih priborov 5-1 nm. Povyshenie dispersii i razreshayushei sposobnosti priborov s vognutoi difrakcionnoi reshetkoi osushestvlyaetsya uvelicheniem radiusa krivizny (dostigaet 10 m), a takzhe umen'sheniem perioda reshetki (chislo shtrihov do 3600 na 1 mm). Dlya issledovaniya izlucheniya nm primenyayut spektral'nye pribory, v kotoryh dispergiruyushim elementom sluzhit kristall (slyuda, kvarc i t. d.).

V kachestve istochnikov izlucheniya v vakuumnoi spektroskopii sluzhat gazovye razryady, elektricheskie iskry, rentgenovskie trubki, a takzhe plazma, obrazuyushayasya v vakuume pri fokusirovke moshnogo impul'snogo lazernogo izlucheniya na tverduyu mishen'. Vazhnym sposobom polucheniya spektrov v vakuumnoi spektroskopii yavlyaetsya puchkovo-plenochnyi metod, v kotorom atomnye ili ionnye spektry vozbuzhdayutsya pri prohozhdenii cherez tonkuyu fol'gu puchka bystryh ionov. Absolyutnym standartom intensivnosti v vakuumnoi spektroskopii yavlyaetsya sinhrotronnoe izluchenie.

Dlya registracii spektrov v vakuumnoi spektroskopii primenyayutsya special'nye malozhelatinovye fotomaterialy i fotoelektricheskie priemniki: fotodiody, ionizacionnye kamery, schetchiki fotonov, fotoumnozhiteli i t. d. Sostavlennye iz miniatyurnyh (diametrom do 10 mkm) kanalovyh elektronnyh umnozhitelei mikrokanalovye plastiny pozvolyayut poluchat' izobrazheniya spektrov v vakuumnoi oblasti i ob'edinyayut, takim obrazom, svoistva fotograficheskih i fotoelektricheskih metodov registracii. Dlya graduirovochnyh celei v vakuumnoi spektroskopii ispol'zuyutsya takzhe termopary.