у. При достатній інтенсивності лазерних імпульсів ефективність резонансної фотоіонізації близька до 100%, така ж ефективність реєстрації іона електронним помножувачем. Це забезпечує високу чутливість методу і можливість детектування слідів елементів у зразках на рівні 10 -10 -10 -12% в звичайних експериментах, а в спеціальних - на рівні одиночних частинок. Висока інтенсивність випромінювання дозволяє здійснювати нелінійна взаємодія світла з атомами і молекулами, за рахунок чого значна частина часток переведена в збуджений стан, а також стають вірогідними заборонені одноквантовие і многоквантовие резонансні переходи між рівнями атомів і молекул, неспостережувані при слабкій інтенсивності світла. Коротка (керована) тривалість випромінювання дозволяє порушувати високолежащіе рівні енергії за часи коротше часу релаксації будь-якого квантового стану. З використанням лазерів ультракоротких (Пікосекундних і фемтосекундних) імпульсів розроблені методи спектроскопії з тимчасовим дозволом до 10 -14 с. Ці методи забезпечують випромінювання первинних фотофізичних і фотохімічних процесів за участю збуджених молекул, дослідження короткоживучих частинок (радикалів, комплексів і т.д.). Висока монохроматичність лазерного випромінювання забезпечує вимірювання спектрів з майже будь-яким необхідним спектральним дозволом і, крім того, дозволяє вибірково порушувати атоми і молекули одного виду в суміші, залишаючи молекули ін видів незбудженими, що особливо важливо для аналітичних застосувань. З допомогою імпульсів спрямованого лазерного випромінювання можна досліджувати спектри флуоресценції і розсіяння в віддаленої області, наприклад у верхній атмосфері, і отримувати інформацію про її склад. Цей принцип використовується в методах дистанційної лазерної спектроскопії, що розробляються для контролю навколишнього середовища. При фокусуванні лазерного світла на малу площу з розмірами (у межі) порядку довжини Світловий хвилі можна отримати великі інтенсивності, забезпечують швидке нагрівання і випаровування локальної області. Це властивість лазера лягло в основу мікроспектрального емісійного аналізу атомів і локального мас-спектрального аналізу молекул. З точки зору шляхів релаксації енергії збуджених частинок і, соотв., методів детектування, розрізняють такі методи лазерної спектроскопії: 1) абсорбційної-трансмісійні, засновані на вимірюванні спектру пропускання зразка (нечутливі до долі збуджених частинок), 2) опто-калориметричний (опто-терміч., опто-акустич. і т.д.), засновані на безпосередньому вимірі поглиненої в зразку енергії; при цьому необхідна релаксація частини енергії порушення в тепло (безизлучат. релаксація), 3) флуоресцентний, заснований на вимірюванні інтенсивності флуоресценції як функції довжини хвилі збуджуючого лазера (ізлучат, релаксація), 4) опто-гальванічний, в якому збудження частинок реєструють щодо зміни провідності, і фотоіонізаційні - по появі заряджених частинок. Прилади, що застосовуються в лазерної спектроскопії, принципово відрізняються від звичайних спектральних приладів. У приладах, що використовують лазери з перебудовується частотою, відпадає необхідність в розкладанні випромінювання в спектр за допомогою диспергирующих елементів (призм, дифракції. решіток), що є основною частиною звичайних спектральних приладів. Іноді в лазерної с.пектроскопіі застосовують прилади, в яких випромінювання розкладається в спектр за допомогою нелінійних кристалів. Лазерну спектроскопію застосовують для дослідження кінетики та механізму реакції (у т. ч. фотохім.), точного вимірювання постійних (напр., моментів інерції), виборчого визначення ультрамалих кількостей речовини і т.д. Спектри багатоступінчастого лазерного збудження мають більшу вибірковістю, ніж звичайні спектри поглинання, добре комбінуються з хроматографією, мас-спектрометрією і т.д.
Активна лазерна спектроскопія - один з методів нелінійної спектроскопії, який досліджує поглинання або розсіювання пучка світла в середовищі, в якій попередньо (за допомогою додаткового лазерного випромінювання певних частот) селективно збуджені і (або) сфазіровани досліджувані оптичні моди. Таке активне лазерне В«готуванняВ» середовища (накачування) змінює картину взаємодії зондуючого (пробного) випромінювання з середовищем.
Активна лазерна спектроскопія заснована на ефекті нелінійної взаємодії інтенсивного лазерного випромінювання і оптичного середовища. Потужне випромінювання накачування порушує термодинамічна рівновага в середовищі, наводить кореляції між утворюють її частинками, збуджує певні внутрішні руху в них тощо, а більш слабке зондуючого випромінювання виявляє наведені обурення і кінетику їх загасання.
Методи активної лазерної спектроскопії відрізняються типом досліджуваного резонансу, характером оптичного відгуку середовища, а також способом зондування та вимірюваним параметром (інтенсивність, фаза, поляризація). Активна лазерна спектроскопія поглинання досліджує оптичний ...
