Лазерная абляция в спектральном анализе технологических, геологических, экологических и биологических проб

Тезисы VII конференции "Аналитика Сибири и Дальнего Востока - 2004" »
Стендовые доклады » Стендовая Секция II.Спектрометрические методы » ...

Лазерная абляция в спектральном анализе технологических, геологических, экологических и биологических проб

Т.Ю. Мещерякова,¹ А.А. Петров ²

Казахский Национальный Технический Университет им. К. Сатпаева, Казахстан,480013, Алматы, Сатпаева 22, E-mail: Mesherjakowarambler.ru

Санкт-Петербургский государственный университет, 198504, Санкт-Петербург,ул. Ульяновская 5, E-mail:vbshome.rclph.spbu.ru

Широкие вариации мощности лазерного излучения и его фокусировки на повехности твердых тел создают разнообразные возможности для их анализа. Некоторые из них были реализованы нами.

1. Импульсное лазерное излучение использовано для локальной и послойной абляции металлических проб в атмосфере, обогащенной тяжелым изотопом азота, в сочетании с последующим газоразрядным эмиссионным контролем изменения изотопного состава азота над повехностью образца. Метод успешно применен в исследованиях взаимодействия металлов с газами.

2. Непрерывное импульсное лазерное излучение использовалось для локальной абляции биологических проб ( листьев, стеблей, корней растений), выращенных в среде ( почва, удобрение, питательный раствор, атмосфера), обогащенной тяжелыми изотопами азота или углерода, в сочетании с последующим газоразрядным эмиссионным анализом изотопного состава этих элементов в газе, экстрагированном из исследуемого биологического образца. Изотопный анализ углерода и азота осуществлялся по относительной интенсивности изотопных компонентов кантов полос молекул СО⁺(229,9 нм) и N₂(297 ,6 нм), возбуждаемых в высокочастотном безэлектродном разряде. Измерение интенсивности анализируемых спектров осуществлялось автоматизированным дифракционным фотоэлектрическим фотометром. Методика разработана в вариантах раздельного и совместного определения изотопного состава азота и углерода. Нижний предел анализируемых количеств азота составляет 2 мкГ и углерода- 1 мкГ. Метод успешно применен в биологических исследованиях по изучению транспорта азота и углерода в корнях, стеблях, листьях различных растений и особенностей фотосинтеза в растениях ячменя.

3. Непрерывное лазерное излучение использовалось для локальной или сканирующей абляции твердотельных неметаллических проб в сочетании с атомно-абсобционным детектированием малых примесей металлов в продуктах абляции над повехностью этих проб. Управление процессами абляции пробы, измерения и обработки аналитических сигналов абсорбции осуществлялось с помощью персонального компьютера с соответствующим програмным обеспечением. Концентрацию определяемых элементов находили по градуировочным графикам. Систематические погрешности метода не превышают 10-15%, а случайные погрешности составляют 7-10% при высоких концентрациях определяемого элемента и доходят до 30% на нижних границах измеряемых концентраций. Метод успешно применен для анализа геологических ( в частности-кернов), технологических ( в частности- отвалов горноперерабатывающих предприятий) и экологических ( в частности- почв производственных и придорожных территорий) проб.