СДВИГ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ИЗЛУЧЕНИИ ПЛАЗМЫ ИСТОЧНИКОВ ВОЗБУЖДЕНИЯ АТОМНО-ЭМИССИОННЫХ СПЕКТРОМЕТРОВ
Аннотация
В атомно-эмиссионных спектрах проб различного химического состава, полученных с аргоновым дуговым двухструйным плазмотроном (ДДП) обнаружен и измерен сдвиг по длине волны нескольких десятков спектральных линий элементов Ar, O, S и Si. Сдвиг измеряли между значением длины волны центра тяжести (ЦТ) линии в откалиброванной по линиям нормалей шкале участка спектра и значением этой длины волны по справочнику NIST. Разработана методика измерения сдвига ЦТ спектральных линий с использованием возможностей программного обеспечения системы регистрации спектров типа «МОРС». Для этих измерений в оптическую схему эмиссионного спектрометра добавлен дополнительный источник газового разряда низкого давления с линейчатыми спектрами Cu, Fe и Ne, которые можно использовать как нормали длин волн спектральных линий. В качестве такого источника можно применять лампы с полым катодом (ЛПК). Излучение ДДП и ЛПК регистрировали в спектрометре одновременно. В эмиссионном спектрометре с ДДП использовали спектрограф PGS-2 со средним значением обратной дисперсии 0.73 нм/мм и систему регистрации типа «МОРС» на линейных приборах с зарядовой связью (ПЗС). Точность измерения сдвига ЦТ спектральных линий составляла 0.001-0.0015 нм. В диапазоне концентраций серы в «чистом» графите 130-11700 ppm измеренная величина сдвига линии S 921.286 нм изменялась в интервале 0.006-0.012 нм, величина сдвига спектральных линий Ar и O также зависела от концентрации серы. Измерены сдвиги линий Ar, Cu и O в эмиссионных спектрах проб различного состава, полученных с другими типами источниками возбуждения спектров: гелиевым дуговым плазмотроном, низковольтной искрой в аргоне, лазерной искрой.
Ключевые слова: спектр атомной эмиссии, эмиссионный спектрометр, сдвиг спектральных линий, дуговой двухструйный плазмотрон, система регистрации спектров на линейных ПЗС
Полный текст:
PDF (Russian)Литература
REFERENCES
Tagil'cev A.P, Sil'kis E.G. [Measurement of the sulfur content on a spectrometer with a two-jet arc plasmatron]. XXV s``ezd po spektroskopii. Sbornik tezisov [Abstracts XXV Congress on spectroscopy]. Troitsk-Moskow, 2016, pp. 389-390 (In Russian).
Yudelevich I.G., Cherevko A.S., Engelsht.V.S., Picalov V.V., Tagiltsev A.P. and Sheenbaev Zh.Zh. A two-jet plasmatron for the spectrochemical analysis of geological samples. Spectrochim. Acta, 1984, vol. 39B, no 6. pp. 777-785. doi: 10.1016/0584-8547(84)80086-5
Atomic spectra database lines. National Institute of Standards and Technology (NIST). Available at: http://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/lines_form.html (accessed August 2017- September 2018).
Sil'kis E.G, Stankevich A.S, Krashenninikov V.N. [System registration spectra, minispectrometers and emission spectrometers]. Problemy spektroskopii i spektrometrii [Problems of spectroscopy and spectrometry], 2014, no. 33, pp. 43-67 (In Russian).
Traving G. Profiles and shift of spectral lines. Chapter 2. Plasma diagnostics. Ed. W. Lochte-Holtgreven. Interscience (Wiley). 1968. 930 pp.
Ochkin V.N. Spektroskopiia nizkotemperaturnoi plazmy [Spectroscopy of low-temperature plasma]. M. FIZMATLIT, 2006. 472 p. (in Russian).
Vajnshtein L.A., Sobel'man I.I., Yukov E.A. Vozbuzhdenie atomov i ushirenie spektral'nykh linii [Excitation of atoms and broadening of spectral lines]. Moscow.
Nayka, 1979. 319p. (in Russian).
Konjevi N., Lesage A., Fuhr J.R. and Wiese W.L. Experimental stark widths and shifts for spectral lines of neutral and ionized atoms. J. Phys. Chem. Ref. Data, 2002, vol. 31, no. 3, pp. 819-827. doi: 10.1063/1.555847
Mazing M.A., Mandel'shtam S.L. [On the broadening and shift of spectral lines in a gas discharge plasma] Optika i spektroskopiia [Optics and spectroscopy], 1957, vol. 2, no. 2. pp. 276-278 (In Russian).
Mazing M.A., Mandel'shtam S.L. [On the broadening of spectral lines in a highly ionized plasma]. Zhurnal eksperimental’noi i teoreticheskoi fiziki [Journal of Experimental and Theoretical Physics], 1959, vol. 36, no.4. pp.1329-1331 (In Russian).
Mazing M.A., Mandel'shtam S.L., Koloshnikov V.G. [On the broadening and shift of spectral lines in a gas discharge plasma]. Issledovaniia po eksperimental'noi i teoreticheskoi fizike [Research in experimental and theoretical physics]. Moscow. Izdatel'stvo Akademii Nauk SSSR, 1959, pp. 128-134 (In Russian).
Manning T.J., Winefordner J.D., Palmer B.A. and Hof D.E. Observation of line shifts and line profiles in an inductively coupled argon plasma. Spectrochim. Acta, 1990, vol. 45B, no. 9, pp. 1031-1042. doi:10.1016/0584-8547(90)80164-E
Zajdel' A.N, Ostrovskaia G.V, Ostrovskii Yu.I. Tekhnika i praktika spektroskopii. [Technique and practice of spectroscopy]. Moskow, Izdatel’stvo “Nauka”, 1976. 392 p. (In Russian).
Zaidel’ A.N., Prokof’ev V.K., Raiskii S.M., Slavnyi V.A., Shreider E.Ja. Tablitsy spektral’nykh linii [Tables of Spectral Lines], Moskow, Izdatel’stvo “Nauka”,1969. 782 р. (In Russian).
Striganov A.R, Sventickii N.S. Tablitsy spektral'nykh linii neitral'nykh i ionizovannykh atomov [Tables of spectral lines of neutral and ionized atoms], Moskow, Atomizdat, 1966, 893 р. (In Russian).
Sil’kis E.G, Stankevich A.S. [The accuracy of the wave length spectrographs using emitter on a lamp with a ho llow cathode]. Tez. dokl. XIX nauchno-tekhnicheskaia konferentsiia «Fotometriia i ee metrologicheskoe obespechenie» [Abstracts X1X Scientific-Technical Conference “Photometry and its metrological assurance”], Moskow, 2013, pp. 118-122 (In Russian).
Sil'kis E.G, Stankevich A.S, Shonenkov A.V. [Atlas spectrum of gas discharge DVS-25 lamp in the range of 320-1100 nm]. Analitika i kontrol' [Analytics and Control], 2017. vol. 21, no 2. pp. 103-115 (In Russian). doi: 10.15826/analitika.2017.21.2.003
Crosswhite H.M. The hydrogen molecule wavelength tables of Gerhard Heinrich Dieke. Wiley Interscience, A Division of John Wiley & Sons, Inc, 1972. 325 p.
Kask N.E., Leksina E.G., Michurin S.V., Fedorov G.M. and Chopornyak D.B. Broadening and shift of the spectral lines of hydrogen atoms and silicon ions in laser plasma. Quantum Electronics, 2015, vol. 45, no. 6. pp 527-532. doi: 10.1070/QE2015v045n06ABEH015679
Tyurin D.A, Sil'kis E.G., Savinova E.N. Determination of Sulfur in Geological Samples and Soils Using a High-Temperature Arc Plasmatron. J. of Analytical Chemistry, 2018, vol. 73, no. 5, pp. 479-485. doi: 10.1134/S1061934818050118
Savinova E.N., Sukach Ju.S., Kolesov G.M., Tjurin D.A. New possibilities of atomic emission spectrometry for the determination of elements with high excitation energies. J. of Analytical Chemistry, 2015, vol. 70, no. 5, pp. 578–585. doi: 10.1134/S1061934815030181
Skripkin A.M., Grigor'ev V.V., Sil'kis E.G., Stankevich A.S. [Laser-spark spectrometer (LIES-2M)]. Materialy I Vserossiiskoi konferentsii po analiticheskoi spektroskopii s mezhdunarodnym uchastiem [Materials of the I All-Russian Conference on Analytical Spectroscopy with International Participation]. Krasnodar. 2012. P. 133 (In Russian).
[Emission spectrometer Argon-5SF for metallurgy and mechanical engineering]. Industriia, 2017, vol. 6, p. 31 (In Russian).
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.