Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Химия»Содержание №34/2003

Спектроскопия в капле воды

Если освещать каплю воды диаметром 60 микрон (мкм) мощными ультракороткими импульсами лазерного света примерно через каждые 120 фемтосекунд (1фс = 10–15 с), то она начинает вести себя подобно стеклянной сферической линзе. Как и лупа, с помощью которой некоторые ребята летом выжигают узоры на деревянной поверхности, капля на противоположном от лазера полюсе фокусирует лучи, что приводит к повышению эффективности их действия в 100–200 раз. Дело доходит до разогрева воды, и при этом температура в точке фокуса лучей поднимается до 7000 К. При такой температуре возникает плазменное состояние вещества, когда электроны срываются с орбит, т. е. происходит ионизация молекул.
Уже само по себе явление возникновения плазмы под действием импульсов лазерного света уникально и представляет большой интерес как для химиков, так и для физиков. К тому же возникшая плазма начинает сама излучать белый свет, который улавливается детектором. Это свойство плазмы было решено использовать в области спектрофотометрии. Когда в каплю воды ввели небольшое количество соли (NаСl), то на белом фоне появилась четкая полоcа от возбужденных светом атомов этого щелочного металла.
В принципе лазерным испарением никого из специалистов не удивишь. Но для классического спектрофотометрического анализа необходимы вакуумная камера и ионизатор, а частицы должны быть меньше 10 микрон в диаметре. Фемтосекундные же лазерные устройства существенно расширяют возможности спектрофотометрического анализа: предоставляется возможность легко контролировать допинг, наркотики, лекарства и многое другое...

Материал подготовил
И.Э.ЛАЛАЯНЦ
(Nature, 2002, № 6900, р. 273)