Устройство для импульсного фотолиза

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 976353 (61) Дополнительное к авт, свил-ву (22)Заявлено 12.12.80 (21) 3218311/18 25 (51)M. Кл.

Ci 0l и 21/55 с присоединением заявки М

Гасударственный комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 23.11.82. Бюллетень J%43 по делам изобретений и открытий (53) УДК 535 241.6 (088.8) Дата опубликования описания 25. 11.82

А. А. Борисов, В. М. Заманский и С. М. Чернин

«k

/ 1«

Ордена Ленина институт химической физики А СССР; (72) Авторы изобретения . k (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМГ1УЛЬСНОГО

ФОТОЛИЗА

Изобретение относится к технике импульсного фотовоэбуждения веществ и может быть использовано для спектрального исследования кинетики реакций различных частиц, например, свободных радикалов.

Известны устройства для импульсного

5 фотолиза, содержащие цилиндрический кварцевый реактор с исследуемым веществом, импульсный и зондирующий источники света, приемник излучения $1).

С помощью мощного короткого импульса света создают в реакторе заданную концентрацию активных промежуточных частиц и производят регистрацию спектров поглощения. Однако такие устройства не° достаточно чувствительны при регистрации, особенно газообразных веществ.

Наиболее близким -. изобретению по технической сущности является устройство 2о для импульсного фотолиза, содержащее ци линдрический реактор, импульсную лампу, ось которой параллельна продольной оси реактора, зондирующий источник, многохоГ ф довую зеркальную систему и приемник .

Недостатком известного устройства является низкая чувствительность регистрации промежуточных частиц вследствие то- го, что эффективность использования света фотолизирующей импульсной лампы мала, в результате чего снижена концентрация образующихся короткоживущих частиц. Измерения проводятся лишь при комнатной температуре, а при использовании печи сопротивления с подобным устройством трудно добиться постоянства температуры во всех точках реактора и проводить исследования в широком температурном диапазоне.

Целью изобретения является повышение чувствительности измерений концентрации активных промежуточных частиц, образующихся в ходе фотолиза.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для импульсного фотолиза, содержащем цилиндрический реактор, имВ устройстве длина волны фотолизируюшего излучения ограничена только спектром испускания импульсной лампы и пропусканием внутренней трубки, что позволяет проводить исследования и в области вакуумного ультрафиолета. При фотолиэе в спектральном диапазоне свыше 200 нм можно использовать коаксиальный реактор со .свободной внутренней полостью, в которую вставляется кварцевая лампа.

Конструктивные особенности устройства позволяют применить либо простейший отражатель в виде цилиндра, расположенный между реактором и нагревателем, либо отражаюшие покрытия, нанесенные на наружную трубку реактора или внутреннюю поверхность нагревателя. Поскольку электроды фотолизируюшей лампы расположены вне эоны нагрева, температурный диапазон исследований можно расширить до

- 1000 С, что особенно важно для кинетических измерений.

Использование предлагаемого изобретения позволяет уменьшить искажения и смешения изображений при установке плоско;-параллельных пластин, поскольку опти ческая система сочетает комбинацию параллельных и наклонных пучков света исследуемых зон активных частиц (изображений) при установке плоскопараллельных пластин, поскольку сочетает комбинацию параллельных и наклонных пучков света. Иногоходовая оптическая система обеспечивает измерения с фиксированной длиной поглошающего слоя 7, 11 и 15 и т.д. ходов при выборе соответствующего числа плоских и вогнутых зеркал и при расположении внутри реактора при экспе-, риментах с достаточно инертными реакционными смесями.

3 97 635 пульсную лампу, ось которой параллельна продольной оси реактора, зондирующий ис точник, многоходовую зеркальную систему и приемник, реактор выполнен с центральной цилиндрической полостью, внутрь кото,рой коаксиально помешена импульсная лампа, и многоходовая зеркальная система выполнена в виде двух групп плоских и вогнутых зеркал с равным количеством зеркал. в каждой группе, при этом плоские зерка- 1я ла расположены с одного торца цилиндрического реактора, . вогнутые зеркала — с другого торца, а расстояние между последовательно расположенными по ходу луча выпуклыми и. плоскими зеркалами равно фо- .кусному расстоянию вогйутого зеркала.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства для импульсного фотолиза; на фиг. 2 и 3 —. пример выполнения схемы расположения плоских и вогнутых зер- о кал с торцевой части цилиндрического реактора; на фиг. 4 — ход лучей в многоходовой оптической системе с двумя группами плоских и вогнутых зеркал.

Устройство содержит зондируюшии источник 1, конденсатор 2, группу плоских. зеркал 3, печь 4 сопротивления, в кото- . рой коаксиально расположен цилиндрический реактор 5 и фотолиэирующая импульсная лампа 6, группу вогнутых зеркал 7, второй конденсатор 8 и приемник 9 излучения, прошедшего через реактор. Реактор ограничен двумя коаксиально расположенными трубками 10 и 11 и торцевыми плоско-параллельными пластинками 12 и 13.

Внутренняя трубка снабжена,тугоплавкими. электродами 14.

Многоходовая система содержит две группы противолежащих зеркал, расположенных по дуге в виде кольца, рассчитан40 ной, например, на 11 ходов, с выходным отверстием 15. В каждой из конкретных групп вогнутых и плоских зеркал 16 25 имеются входное 15 и выходное 26 отверстия. Расстояние между расположенными последовательно по ходу луча плоскими и

45 вогнутыми зеркалами равно фокусному расстоянию вогнутых зеркал.

Устройство работает следуюшим . образом.

При вспышке фотолизирующей импульсной лампы 6 в цилиндрическом реакторе

5, в котором поддерживается заданная температура, образуются активные короткоживушие. частицы, которые регистрируют по поглощению света с помощью приемника 9 излучения.

Излучение зондируюшего источника 1 проходит через конденсатор 2, входное от3 4 верстие 15 отражательной группы плоских зеркал 3 и попадает иа вогнутое зеркало

16. Отразившийся параллельный пучок лучей направляется к плоскому зеркалу 17, отражается от него и заполняет вогнутое зеркало 18. Отразившийся сходящийся пучок лучей формирует изображение входного отверстия в плоском зеркале 19, а затем с помощью зеркал 19-23 цикл отражений полностью повторяется. Далее по аналогии лучи проходят оптический путь между зеркалами 23-25 и в параллельном пучке через выходное отверстие 26 покидают многоходовую оптическую систему.

С помощью конденсатора 8 излучение от реактора попадает в приемник 9 излучения.

5 976353 6

Фор мула изобретения ro торца цилиндрического реактора, вогнутые зеркала — с другого торца, а расУстройство для импульсного фотолиза, . стояние между последовательно располо» содержащее цилиндрический реактор, им- женными по ходу луча вогнутыми и плос пульсную лампу, ось которой параллельна % кими зеркалами равно фокусному расстопродольной оси реактора, зондирующий ис- янию вогнутого зеркала. точник, многоходовую зеркальную систему и приемник, -о т л и ч а ю ш е е с я Источники информации, тем, .что, с целью повышения чувстви- принятые во внимание при экспертизе тельности измерений, реактор выполнен с 16 L. Чибисов A. К. Применение импульсцентральной цилиндрической полостью, ного фотовозбужаения для исследования, внутрь которой коаксиально помешена им триплетных состояний веществ. — Успепульсная лампа, а многоходовая зеркаль- хи химии", 1970, т. 39, вып. 10, ная система выполнена в виде двух групп с. LBB6 плоских и вогнутых зеркал с равным ко- 2.Dabbs г.%. T*e 6pectruvn сии личеством зеркал в каждой группе, при Мгос о е О the НИО-eoteCuKe.— этом плоские зеркала расположены с одно- Ш ОЙ З.РЕЗЬ. 36,19Ю,р.ИЗ6(прототипЬ„. г

976353

Составитель К. Рогожин, Редактор Л. Гратилло . Техред М.Гергель Корректор Е. Рошко

Заказ 8995/7 1 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьгтий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4