Способ определения времен релаксации основного и возбужденного энергетических уровней Советский патент 1983 года по МПК G01N21/21 

-Изобретение относится к области лазерной спектроскопии и может быть использовано для определения времен релаксации основного и возбужденног энергетических уровней для атомарны и молекулярных веществ. Известны способы измерения време ни релаксации различных энергетических уровней, основайные на нарушении термодинамического равновесия вещества селективным воздействием мощного лазерного излучения на: иссл дуемый уровень l . Наиболее близким техническим решением является способ определения времени релаксации основного и возбужденного энергетических уровней для атомарных и молекулярных вещест основанный на регистрации изменения поляризационных параметров пробного излучения, прошедшего через среду, и на исследований зависимости ампли туды сигнала от давления среды 2 Исходя из этого определяются релаксационные константы. К недостаткам можно отнести косвенное определение релаксационных констант. Целью изобретения является непосредственное определение времени релаксации основного и возбужденного энергетических уровней для атомарных и молекулярных веществ. Цель достигается тем, что в способе определения времени релаксации основного и возбужденного энергетических уровней для атомарных и моле кулярных веществ воздействуют на вещество смещенным во времени цирку лярно поляризованным интенсивным лазерным излучением и измеряют резонансное изменение поляризации пробного излучения. Под действием циркулярно поляризованного мощного излучения снимается вьтрождение энергетических уров ней атома или молекул: в резонансной среде индуцируется круговой дихроизм и круговая гиротропия, вследствие чего плоскость поляризаци линейно поляризованного пробного излучения испытывает изменение. Изучая временную зависимость изме-. нения поляризации пробного излучения можно определить время релаксации как возбужденного, таки основного энергетических уровней. На чертеже приведена схема установки,, на которой можно проводить измерения по определению времени релаксации предлагаемым способом. Излучение импульсного мощного лазера на красителе 1 проходит через пластинку (/4)2, приобретает циркулярную, поляризацию и направляется на.резонансную среду 3. Линейно поляризованное пробное излучение непрерывного лазера на красителе 4 направляется в ту же среду 3 в противоположном направлении. Выходя из среды 3, часть пробного излучения отражается полупрозрачной пластинкой 5 и направляется на анализатор б, например приз1 1у Глана, который скрещен относительно плоскости поляризации излучения непрерывного лазера. В случае изменения плоскости поляризации линейно поляризованного излучения в среде, на ее выходе появляется и перпендикулярная компонента поляризации, которая проходит через анализатор и попадает в систему регистрации фотоприемник 7 - осциллограф 8. Для определения короткого времени релаксации (порядка нескольких не) необходимо использовать лазер с более короткой длительностью импульса, а при сравнительно большем времени релаксации можно использовать и наносекундный лазер, при этом необходимо изучать изменение поляризации в зависимости от времени задержки. Настоящий способ определения времени релаксации является эффективным, так как позволяет непосредственно определить релаксационные константы как возбужденных, так и основных уровней в широком диапазоне частот, температур и давлений.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ РЕЛАКСАЦИИ ОСНОВНОГО И ВОЗБУЖДЕННОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УРОВНЕЙ ДЛЯ атомарных и молекулярных веществ, включающий измерение изменения поляризационных параметров пробного излучения, прошедшего через среду,, отличающийся тем, что, с целью непосредственного определения времен релаксации как возбужденного, так и основного энергетических уровней для атомарных и молекулярных веществ, воздействуют на вещество смещенным во времени цирку- лярно поляризованным интенсивным лазерным излучением и измеряют резонансное изменение поляризации пробного излучения.(Л