О природе минералов 1 Введение

5.5 Спектроскопия индуктивно
возбужденной плазмы
Атомы испускают кванты рентгеновских лучей с
характеристической энергией, когда происходит
перераспределение их электронов с достижением
ими более низкого энергетического уровня. Од-
нако для того, чтобы атом находился в возбу-
жденном состоянии или на энергетически более
высоком уровне, он не обязательно должен быть
ионизирован. Такого состояния можно достичь
термическим путем, нагревая атомы до очень вы-
соких температур. Это заставляет некоторые ато-
мы перейти из основного состояния в возбужден-
ное, и, возвращаясь в прежнее состояние, они
будут испускать кванты электромагнитного из-
лучения. Описанный процесс схематически по-
казан на рис. 5.11. Спектроскопия индуктивно
возбужденной плазмы (ИВП) измеряет характе-
ристическое излучение в видимой области спек-
тра. Как и в AAC, при ИВП образец для ана-
лиза растворяется и раствор подается в нагре-
вательное устройство. В этом случае образец ис-
паряется за счет тепла, генерируемого индукци-
ей от высокочастотного магнитного поля (испа-
рить твердый образец можно также с помощью
лазерного пучка высокой энергии). Образец на-
Рис. 5.11 Схема, показывающая электрон, погло-
щающий квант характеристической энергии и
приходящий при этом в возбужденное состояние,
а также электрон, возвращающийся в основное
состояние с испусканием кванта характеристической
энергии.
гревается до 6000 — 8500
0
C. При этих темпера-
турах значительная часть атомов переходит в
возбужденное состояние, после чего они возвра-
щаются в основное состояние, испуская характе-
ристические световые кванты (фотоны). Из испус-
каемого света монохроматор выделяет характери-
стическую длину волны, и интенсивность излуче-
ния измеряется с использованием фотоумножите-
лей. Полученные данные сравниваются с эмисси-
ей стандартов при совпадении условий экспери-
мента.
ИВП-спектроскопия подобна энергетическому
дисперсионному рентгеновскому анализу в том,
что с ее помощью можно определять несколько
элементов одновременно. Однако, поскольку обра-
зец необходимо перед анализом растворить, ме-
тод не дает возможности судить о пространствен-
ном распределении элементов в минерале, как
это позволяет сделать электронно-зондовый ми-
кроанализ. В последние годы разработаны ИВП-
установки, в которых для испарения образца
используются лазеры, что существенно повыси-
ло пространственное разрешение метода. ИВП-
спектроскопия является особенно ценным мето-
дом для анализа легких элементов (лития, берил-
лия и бора), а также галогенов (хлора, брома,
иода), которые трудно или невозможно опреде-
лить с помощью других аналитических методов,
описанных выше. Для многих элементов и AAC,
и ИВП-спектроскопия обеспечивают наилучшую
чувствительность наряду с возможностью опре-
делять концентрации элементов порядка 10
-6
.

---