Способ спектрометрии оптического излучения Советский патент 1975 года по МПК G01J3/28 

значного соответствия оптического и фотоэлектронного спектров может осуществляться при использовании в качестве фотоионизирующего газа паров щелочных металлов. Например, при наполнении камеры парами цезия, который имеет первый потенциал ионизации 3,893 экв и энергию первого возбужденного уровня иона порядка 13,35 эв, область однозначного соответствия спектров будет ограничена длинами волн 3200-930 А. Для других участков спектра могут быть использованы другие атомарные газы. Например, в далекой вакуумной ультрафиолетовой области спектра могут использоваться инертные газы (гелия

оо

в области короче 500 А, неон - короче 600 А,

о

аргон - короче 800 А, ксенон - короче

1000 А). За исключением гелия, основные состояния ионов инертных газов за счет спинорбитального взаимодействия являются дуплетными. Вследствие этого одному оптическому спектру будет соответствовать два фотоэлектронных спектра, сдвинутых друг относительно друга на величину спин-орбитального расщепления (неон - 0,10 эв, аргон - 0,18 эв, криптон - 0,66 эв, ксенон - 1,31 эв).

Кинетические энергии электронов могут измеряться различными способами. Наиболее простой анализатор электронов по кинетическим энергиям основан на методе задерживающего поля в фотоионизационной камере, выполненной в виде цилиндрического конденсатора, позволяет получать энергетическое разрещение 0,03-0,05 эв. Анализаторы дифференциального типа имеют разрешение до 0,01 эв, но обладают низкой светосилой.

Принцип осуществления данного способа можно проиллюстрировать на следующем примере (фиг. 1). Оптическое излучение гелиевой трубки тлеющего разряда 1 через систему

дифференциальной откачки 2 проходит в ионизационную камеру 3, наполненную ксеноном и снабженную системой коаксиальных световому пучку электродов 4, 5, 6, обеспечивающих

анализ фотоэлектронов по энергиям методом задерживающего поля с предварительной селекцией по углу.

Система дифференцирования и регистрации тока фотоэлектронов при линейном изменении

запирающего поля состоит из двух электрол:етрических усилителей, между которыми установлена дифференцирующая RC-цепочка, и записывающего электронного потенциометра. На фиг. 2 представлен энергетический

спектр электронов, освобождаемых при фотоионизации атомов ксенона излучением проточной гелиевой лампы тлеющего разряда. Видны две серии линий, соответствующих образованию иона ксенона в состояниях 2Рз/2 и

2Pi/2 фотонами с энергией 21,22; 23,08; 23,74 и 24,04 эв. Каждая группа фотонов с фиксированной энергией в фотоэлектронном спектре ксенона соответствует двум линиям, отличающимся по энергии на величину спин-орбитального расщепления. Таким образом, приведенный спектр содерлсит два спектра источника излучения, сдвинутых друг относительно друга на величину 1,31 эв. Ширина линий на полувысоте равна 0,04 эв, что в области 520-

О

580 А соответствует оптической спектральной

о

ширине менее 2 А.

Предмет изобретения

Способ спектрометрии оптического излучения, отличающийся тем, что, с целью упрощения спектральных работ, спектральный состав излучения определяют по кинетичесКИМ энергиям фотоэлектронов, генерируемых при фотоионизации атомов или молекул.

&

Фиг.2 )