منو
 کاربر Online
714 کاربر online

یونیزاسیون با لیزر

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > شیمی > شیمی تجزیه
(cached)

نگاه اجمالی

تجزیه مواد جامد بدون حل کردن آنها همواره مورد توجه شیمیدانان تجزیه بوده است. از زمان توسعه طیف سنجی استفاده از جرقه به عنوان روشی برای ایجاد یون بدون حل کردن نمونه‌ها دانشمندان در پی کشف روشهای کاربردی‌تر بوده‌اند. امروزه با پیشرفت لیزر ، برانگیختگی با لیزر و تجزیه جرمی یونهای ایجاد شده بیشتر مورد توجه قرار گرفته است، در حالیکه در روش جرقه باید نمونه‌ها به اجزایی با رسانش گرمایی تبدیل شوند. با استفاده از لیزر به چنین مرحله‌ای نیاز نخواهد بود.

تاریخچه

استفاده از لیزر به عنوان یک منبع تولید یون از سال 1960 مورد توجه دانشمندان بوده است. اولین مطالعات در این زمینه شامل تبخیر گرافیت ، تبخیر زغال سنگ با لیزر القایی برای طبقه‌بندی انواع زغال سنگها ، تجزیه عنصری فلزات ، اندازه گیری نسبت ایزوتوپی و ... بوده است. در سال 1969 با استفاده از تحقیقات فوق استفاده از لیزر به نمونه‌های زیست شناختی گسترش یافت و در سال 1970 یونهای مولکولی از نمکهای غیر فرار آلی با استفاده از لیزر ایجاد شدند.

مکانیزم یونیزاسیون با لیزر

مکانیسم تشکیل یون در اثر تابش پرتو لیزر به جامدات تاکنون بخوبی درک نشده است، اما نتایج بدست آمده از آزمایشهای مختلف با لیزرهای گوناگون نشان می‌دهد که طول موج لیزر عامل مهمی در یونیزاسیون نیست، بلکه آن چیزی که اهمیت دارد مدت و شکل ضربانهای لیزر است. کارایی یونیزاسیون با چگالی لیزر تغییر می‌کند.

عامل مهم دیگر تغییرات کارایی یونیزاسیون برای عناصر مختلف در یک بافت خاص می‌باشد. نمونه مورد آزمایش در خلا قرار داده شده ، با فعال نمودن لیزر برانگیخته ، نمونه مورد نظر تبخیر شده و ایجاد میکروپلاسمایی می‌کند که شامل تکه‌های خنثی همراه با یونهای مولکولی ، عنصری و تکه‌های یونی با بار واحد خواهد بود.

مراحل یونیزاسیون با لیزر

  1. یونیزاسیون مستقیم جسم جامد توسط پرتو لیزر
  2. دفع سطحی و یونیزاسیون جسم جامد در منطقه نزدیک به ضربان لیزر
  3. یونیزاسیون سطحی
  4. واکنشهای یون - مولکول در فاز گازی
  5. انتشار ذرات خنثی بر حسب تشکیل یون

یونیزاسیون مستقیم در منطقه ای اتفاق می‌افتد که دمایی ما بین 3000 تا 6000 درجه سانتیگراد دارد. بنابر این تنها یونهای اتمی و تکه‌های مولکولی کوچک در این مرحله تولید می‌شود. مرحله 2 در منطقه‌ای با گرادیان گرمایی بالا انجام می‌شود. این منطقه توسط امواج ضربه‌ای حاصل از برخورد پرتو لیزر با پلاسما تحت تاثیر است و یونهای با وزن مولکولی بالا و اجزای خنثی از این منطقه ساطع می‌شود. با اینکه این منطقه دارای دمای پلاسما نیست اما واکنشهای حالت جامد که در این منطقه اتفاق می‌افتد در گسترش یونها موثر می‌باشد. یونیزاسیون سطحی در منطقه نزدیک به پرتو لیزر اتفاق می‌افتد.

در مورد اهمیت مراحل 4 و 5 هنوز جای سئوال باقی است. انتشار یونی از مناطق نزدیک ضربان لیزر همزمان با تابش لیزر روی نمونه اتفاق می‌افتد و بعد از خاموش شدن لیزر هم ادامه دارد. بنابر این یک انتقال فاز بین یونهای ثانوی و آنهایی که از ضربان لیزر حاصل می‌شوند بوجود می‌آید. چون یونیزاسیون مرحله‌ای با انرژی بالاتر نسبت به انتشار اجزا خنثی است. انتشار اجزای خنثی نیز احتمالا پس از اتمام انتشار یونها از نمونه ادامه خواهد یافت.


-=
بعد از انجام یونیزاسیون با استفاده از روش طیف سنجی جرمی نمونه ، شناسایی خواهد شد که در بحثهای بعدی به آن پرداخته خواهد شد.
=-

مباحث مرتبط با عنوان



تعداد بازدید ها: 19060


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..