Том 23, номер 11, статья № 10

Синица Л.Н. Внутрирезонаторная лазерная спектроскопия атомов и молекул. // Оптика атмосферы и океана. 2010. Т. 23. № 11. С. 1014-1020.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Метод внутрирезонаторной (ВР) лазерной спектроскопии, предложеннный в 1970 г., стал одним из ярких методов, в основе которого лежит применение многомодового лазера в качестве нелинейного детектора слабого поглощения с очень большой эффективной длиной поглощающего слоя, достигающей 1,8 Ч107 м. Сегодня ВР-спектроскопия - один из наиболее чувствительных методов спектроскопии, широко используемый для исследования как традиционных задач спектроскопии, так и новых задач, которые невозможно решить другими методами. Высокая чувствительность метода к поглощению и усилению света, широкий спектральный диапазон, простота конструкции ВР-спектрометра и малый объем исследуемого вещества позволяют изучать газы и пары при вариации внешних условий. Приводится анализ развития ВР-спектроскопии за 40 лет. Изложены требования к лазеру ВР-спектрометра, описано развитие метода, которое шло параллельно с совершенствованием лазеров. Дан обзор многочисленных применений ВР-спектроскопии, в том числе спектроскопии обертонов, спектроскопии возбужденных молекул и аналитических приложений метода.

Ключевые слова:

лазерная спектроскопия, атомы, молекулы

Список литературы:

1. Пахомычева Л.А., Свириденков Э.А., Сучков А.Ф., Титова Л.В., Чурилов С.С. Линейчатая структура спектров генерации ОКГ с неоднородным уширением линии усиления // Письма в ЖЭТФ. 1970. Т. 12, вып. 2. С. 60-63.
2. Виноградов С.Е., Качанов А.А., Коваленко С.А., Свириденков Э.А. Нелинейная динамика многомодового лазера на красителе с изменяемой дисперсией резонатора и чувствительность внутрирезонаторной лазерной спектроскопии // Письма в ЖЭТФ. 1992. Т. 58, № 10. С. 560-563.
3. Саркисов О.М., Свириденков Э.А., Сучков А.Ф. Внутрирезонаторная лазерная спектроскопия и ее применение в химической физике // Хим. физ. 1982. № 9. С. 1155-1169.
4. Toschek P.E., Baev V.M. One Is Not Enough: Intracavity Spectroscopy with Multi-Mode Lasers // Lasers, Spectroscopy and New Ideas, V. 54. Springer Series in Optical Sciences / W.M. Yen, M.D. Levenson, Eds. Berlin; N.Y.: Springer-Verlag, 1987. P. 89-111.
5. Campargue A., Stoeckel F., Chenevier M. High-Sensitive Laser Spectroscopy-Application to the Study of Overtone Transitions in the Visible Range // Spectrochim. Acta. Rev. 1990. V. 13, N 1. P. 69-88.
6. Herman M., Lievin J., Auwera J.V. Campargue A. Global and Accurate Vibration Hamiltonians from High-resolution Molecular Spectroscopy // Advan. in Chem. Phys. N.Y.: Jonh Willey & Sons, Inc. V. 108. P. 271-280.
7. Sinitsa L.N. Intracavity Laser spectroscopy of Molecules // Enciclopedia of Optical Engineering. (EOE). Published by Marcel Dekker, Inc. 2003. 120009765.
8. Лукьяненко С.Ф., Макогон М.М., Синица Л.Н. Внутрирезонаторная лазерная спектроскопия: основы метода и применения. Новосибирск: Наука, 1985. P. 119.
9. Sviridenkov E., Sinitsa L. Intracavity Laser Spectroscopy: Proc. SPIE / Eds. E. Sviridenkov, L. Sinitsa. 1998. V. 3342. P. 270.
10. Trash R.J., von Wessenhof H., Shirk J.S. Dye laser amplified absorption spectroscopy in flames // J. Chem. Phys. 1971. V. 55, N 9. P. 4659-4660.
11. Keller R.A., Zalewski E.E., Peterson N.C. Enhancement of absorption spectra by dye-laser quenching // J. Opt. Soc. Amer. 1972. V. 62, N 3. P. 319-326.
12. Годлевский А.П., Лопасов В.П., Макогон М.М. ОКГ с оптической линией задержки в резонаторе для исследования слабых линий поглощения // Симпозиум по молекулярной спектроскопии высокого и сверхвысокого разрешения: Тез. докл. Томск, 1972. C. 37-38.
13. Kachanov A.A., Plakhotnik T.V. Intracavity Spectrometer with a Ring Travelling-Wave Dye-Laser: Reduction of Detection Limit // Opt. Commun. 1983. V. 47, N 4. P. 257-261.
14. Sinitsa L.N. Intracavity Laser Spectroscopy Using Nd-Glass Laser with Dispersion Resonator // Квант. электрон. 1977. V. 4, № 1. P. 148-180.
15. Charvat A., Kachanov A.A., Campargue A., Permogorov D., Stoeckel F. High sensitivity intracavity absorption spectroscopy of CHD3 in the near infrared with a titanium: sapphire laser // Chem. Phys. Lett. 1993. V. 214, N 5. P. 495-501.
16. Gilmore D.A., Vujkovic Cvijin P., Atkinson G.H. Intracoviti laser spectroscopy in the 1.38-1.55 m spectral region using a multimode Cr?4+:YAG laser // Opt. Commun. 1993. V. 103, N 5-6. P. 370-374.
17. Mehdizadeh E., Lunine J.I., Atkinson G.H. Intraca-vity laser spectroscopy with an ion-doped, solid-state Tm3+:YAG laser // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2001. V. 68, N 4. P. 453-465.
18. Frolov M.P., Podmar'kov Yu.P. Intracavity laser spectroscopy with a Co:MgF2 laser // Opt. Commun. 1998. V. 155, N 4-6. P. 313-316.
19. Иванов А.А., Кадошникова Т.М., Синица Л.Н., Скрип-ко Г.А., Урбанович В.С. Широкополосный внутрирезонаторный спектрометр на основе KZnF3:Cr3+ лазера // Ж. прикл. спектроскопии. 1990. Т. 52, № 5. С. 840-842.
20. Петрова Т.М. Измерение коэффициентов сдвига центров линий поглощения Н2О методом внутрирезонаторной лазерной спектроскопии // Изв. вузов. Физ. 2007. № 10. C. 72-77.
21. Del Olmo A., Domingo C., Orza J.M., Bermejo D.J. FT Intracavity Laser Spectroscopy: The B-X Transition of Cl2 // Mol. Spectrosc. 1991. N 145. P. 323-330.
22. Величанский В.Л., Виноградов С.Е., Свириденков Э.А., Харисов Г.Г. Внутрирезонаторная лазерная спектроскопия с использованием полупроводниковых лазеров // Письма в ЖЭТФ. 1995. Т. 61, № 1-2. С. 87-90.
23. Bertseva E., Kachanov A.A., Campargue A. Intracavity laser absorption spectroscopy of N2O with a vertical external cavity surface emitting laser // Chem. Phys. Lett. 2002. V. 351, N 1-2. P. 18-26.
24. Sinitsa L.N. Intracavity Laser Spectroscopy of Excited Molecules // Atmos. and Ocean. Opt. 1997. V. 10, N 4-5. P. 260-269.
25. Serdyukov V.I., Sinitsa L.N. Intracavity Phosphate-Neodymium-Glass Laser Spectrometer in the 1.3 m Reqion // Atmos. and Ocean. Opt. 1996. V. 9, N 2. P. 161-164.
26. Ding Y., Herman M., Campargue A. ICLAS of 12C2H2 between 10 140 and 10 600 cm?1 // J. Mol. Spectrosc. 2002. V. 212, N 1. P. 125-129.
27. Wang Le, Kassi Samir, Campargue Alain. Temperature dependence of the absorption spectrum of CH4 by high resolution spectroscopy at 81 K: (I) The region of the 2n3 band at 1.66 ?m // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2010. V. 111, N 9. P. 1130-1140.
28. Лопасов В.П., Лукьяненко С.Ф. Исследование уширения 4-3-5-4 Н2О и Р(29)-линии О2 давлением с помощью внутрирезонаторного спектрометра на рубиновом лазере // Ж. прикл. спектроскопии. 1980. Т. 23, вып. 1. С. 50-55.
29. Chenevier M., Melieres M.A., Stoeckel F. Intracavity Absorption Line Shapes and Quantitative Measurements on O2 // Opt. Commun. 1983. V. 45, N 6. P. 385-391.
30. Петрова Т.М., Синица Л.Н., Солодов А.М. Измерение коэффициентов сдвигов центров линий поглощения H2O в области 1,06 мкм давлением атмосферных газов // Оптика атмосф. и океана. 2007. Т. 20, № 9. C. 821-825.
31. Петрова Т.М., Поплавский Ю.А., Синица Л.Н. Внутрирезонаторная спектроскопия высокотемпературного водяного пара в области 1,06 мкм // Оптика и спектроскопия. 2005. Т. 98, № 3. C. 396-401.
32. Петрова Т.М., Синица Л.Н., Солодов А.М. Внутрирезонаторная лазерная спектроскопия молекул, возбужденных лазерным факелом // Оптика атмосф. и океана. 2006. Т. 19, № 8. С. 687-691.
33. Синица Л.Н. Высокочувствительная лазерная спектроскопия атмосферных газов // Оптика атмосф. и океана. 1995. Т. 8, № 1-2. С. 157-180.
34. Сердюков В.И., Синица Л.Н., Поплавский Ю.А. Внутрирезонаторная спектроскопия поглощения и излучения атомов в импульсном газовом разряде // Физика плазмы. 2009. Т. 35, № 7. C. 619-623.
35. Баев В.М., Беликова Т.П., Свириденков Э.А., Сучков А.Ф. Внутрирезонаторная спектроскопия с использованием лазеров непрерывного и квазинепрерывного действия // Ж. эксперим. и теор. физ. 1978. Т. 74, № 1. С. 43-50.
36. Keller R.A., Nogan N.S., Bomse D.S. Photoacoustic Detection of Intracavity Absorption // Appl. Opt. 1983. V. 22, № 21. P. 3331-3334.
37. Klein M.B., Shank C.V., Dienes A. Detection of Small Laser Gains in a Helium-Selenium Discharge Using Dye-Laser Assisted Oscillation // Opt. Commun. 1973. V. 7, N 3. P. 178-180.
38. Erkstrom D.J., Barher J.R., Hawley J.G. Intracavity Dye-Laser Spectroscopy Studies of the Ba + Na2O, Ca + N2O, Ca + N2O + CO and Sr + N2O + CO Reactions // Appl. Opt. 1977. V. 16, N 8. P. 2102-2107.
39. Baev V.M., Boller K.J., Toschek P.E. Polarization-Dependent Interference of Two-Photon Absorption in a Broad-Band Laser // Opt. Commun. 1988. V. 66, N 4. P. 225-230.
40. Wernke W., Klein J., Lau A. Investigation of Inverse Raman Scattering Using the Method of Intracavity Spectroscopy // Opt. Commun. 1974. V. 11, N 2. P. 159-163.
41. Sinitsa L.N., Vandysheva G.A. Investigation of H2 Absorption Spectrum for the "2-0" Transition Induced by Electric Field // Atmos. Opt. 1990. V. 3, N 4. P. 320-329.
42. Ahmedzhanov A.G., Rostovtsev Yu.V. Intracavity Laser Spectroscopy for Plasmas // Intracavity Laser Spectroscopy: Proc. SPIE / Eds. E. Sviridenkov, L. Sinitsa. 1998. V. 3342. P. 167-225.
43. Lozovsky V.A., Sarkisov O.V. Time-Resolved Intracavity Laser Absorption Spectroscopy of Free Radicals // Intracavity Laser Spectroscopy: Proc. SPIE / Eds. E. Sviridenkov, L. Sinitsa. 1998. V. 3342. P. 243-268.
44. Ding Y., Campargue A., Bertseva E., Tashkun S., Perevalov V.I. Highly sensitive absorption spectroscopy of carbon dioxide by ICLAS-VeCSEL between 8800 and 9530 cm?1// J. Mol. Spectrosc. 2005. V. 231, N 2. P. 117-123.
45. Garnache A., Liu A., Cerutti L., Campargue A. Intracavity laser absorption spectroscopy with a vertical external cavity surface emitting laser at 2.3 ?m: Application to water and carbon dioxide // Chem. Phys. Lett. 2005. V. 416, N 1-3. P. 22-27.
46. Campargue A., Leshchishina O.M., Naumenko O.V. D216O: ICLAS between 13 600 and 14 020 cm?1 and normal mode labeling of the vibrational states // J. Mol. Spectrosc. 2009. V. 254, N 1. P. 1-9.
47. Ding Yun, Naumenko Olga, Hu Shui-Ming, Zhu Qingshi, Bertseva Elena, Campargue Alain. The absorption spectrum of H2S between 9540 and 10 000 cm?1 by intracavity laser absorption spectroscopy with a vertical external cavity surface emitting laser //J. Mol. Spectrosc. 2003. V. 217, N 2. P. 222-238.
48. Макогон М.М., Пономарев Ю.Н., Синица Л.Н. Развитие методов и техники лазерной спектроскопии в Институте оптики атмосферы СО РАН // Оптика атмосф. и океана. 2009. Т. 22, N 10. С. 958-965.
49. Kuzyakov Yu.Ya., Moskvitina E.N. Intracavity Spectroscopy of simple molecules // Intracavity Laser Spectroscopy: Proc. SPIE / Eds. E. Sviridenkov, L. Sinitsa. 1998. V. 3342. P. 146-167.
50. Быков А.Д., Петрова Т.М., Синица Л.Н., Солодов А.М., Соковиков В.Г. Спектр поглощения водорода H3+ около 1,06 мкм // Оптика и спектроскопия. 2008. Т. 105, № 1. С. 27-30
51. Климкин В.М., Петрова Т.М., Поплавский Ю.А., Синица Л.Н., Соковиков В.Г. Внутрирезонаторный лазерный спектрометр для изучения радикалов // Оптика атмосф. и океана. 2000. Т. 13, № 12. C. 1142-1145.
52. Петрова Т.М., Синица Л.Н. Спектр поглощения молекул С2 в области 1,06 мкм // Оптика и спектроскопия. 2006. Т. 101, № 6. С. 927-932.
53. Гусев Ю.А., Маренников С.И., Сердюков В.И., Синица Л.Н. Внутрирезонаторный лазерный спектрометр с дисперсионным резонатором на F2 центрах окраски в кристалле LiF // Квант. электрон. 1982. Т. 9, № 10. С. 2105-2106.

Вернуться