|
3.4 Indiy atomi dastasi parametrlarini lazer spektroskopiya metodi bilan aniqlash.
Atomlar dastasi bilan bog’liq ilmiy texnik loyihalarni bajarishda yoki sanoat darajasidagi ishlab chiqarish jarayonlarini amalga oshirishda ularning texnik parametrlarini, xususan, fazoda kengayishini, geometric shaklini,atomlar konsentratsiyasining butun dasta bo’ylab taqsimotini, aniq o’lchashga to’g’ri keladi.Shunda ham bu diagnostika jarayonini masofadan turib, butun texnologik jarayonga halaqit bermasdan amalga oshirishga to’g’ri keladi.
Bunday masalalarni lazerli spektiv fotoionizatsiya usuli bilan amalga oshirsa bo’ladi . Bu usulda lazer nurini atomlar dastasiga shunday yo’naltirish mumkinki,vakuumli fotoionizatsion kamerada vertikal holatda hosil bo’layotgan atomlar dastasiga lazer nuri burchak ostida, juda qattiq fokus nuqtasida mikron o’lchamlarda fokuslanadi va uni kesib o’tadi.Natijada juda yuqori fazaviy ajrata olish imkoniyatiga ega bo’lgan fotoionizatsion jaryonni tashkil qilsa bo’ladi. Yana bir muhim tomoni, agar lazer nurini maxsus mexanizmlar yordamida atomlar dastasini burchak ostida kesib o’tish imkoniyati yaratilsa, u holda atomlarning butun dasta bo’ylab taqsimotini aniqlash mumkin.
Bizning tajribada tadqiqot ob’ekti sifatida indiy atomlari tanlandi. Chunki indiy-yarim o’tkazgichlar texnologiyasining elementlaridan biri xisoblanadi. Uning atomlar dastasining tadqiq qilish muhim ahamiyat kasb etadi. Tajribada indiy atomlari ikki bosqichli fotoionizatsiya usulida ionlashtirildi.
Bunda:
Lazer fotoionizatsion spektrometrdagi bo’yoq lazerining to’lqin uzunligi
( ) indiy atomlarining kvant o’tishlarga moslandi.Bunday to’lqin uzunlikdagi lazer nuri bir vaqtning o’zida indiy atomlarini uyg’otadi va ionlashtiradi. Chunki bunday to’lqin uzunlikdagi lazer nuri fotonining 2 tasi energiyasi indiy atomlarini ionlashtirish energiyasidan ortiq. Shu sababli lazer nurining bitta impulsida indiy atomlari ham uyg’onadi, ham ionlashadi. Bu II- bobda to’lig’incha keltirilgan.
Indiy atomlari dastasi yuqori temperaturali pechkada qizdirish natijasida, indiy bug’lari effuziyasi tufayli vujudga keltirildi.Bunda pechka tigelga solingan 5 gram indiy metali K temperaturada qizdirlib, pechka tirqishiga o’rnatilgan 4 mm li 2 ta diafragmada kollimatsiyalandi va tarqalish burchagi juda kichik bo’lgan (α ) atomlar dastasi hosil qilindi. Fotoionizatsion kameradagi vacuum mm.sim. ust. ni tashkil qildi. Oxirgi kollimatordan 30 mm yuqoridagi atomlar zichligini Ramzey formulasi orqali xisoblanganda u ekanligi xisoblandi. 410,2 nm to’lqin uzunlikdagi lazer nuri diafragmadan 50 mm yuqoridagi atom dastasiga fokuslanganda lazer nurining ulametri 0,1 mm ni tashkil etdi. Indiy atomlarining maksimal fotoionlashishiga erishilgandan so’ng, lazer nurini fokuslovchi linza maxsus elektromexanik qurilmalar yordamida atomlar dastasiga perpendikulyar yo’nakishda bir miyorda siljitildi. Agar atomlar dastasi “Z” o’qi bo’yicha sanalgan bo’lsa nur atomlar dastasini “X” yoki “Y” sanalishlarning biri bo’yicha kesib o’tadi va hosil bo’lgan fotoion signali detektorda qayd etiladi. Bu signalning intensivligi ….a) rasmda keltirilgan. …..b) rasmda esa, ta’sirlashish zonasiga o’rnatilgan shisha podlojkaga bug’lanish natijasida o’tirib qolgan qatlamning (….c rasm) densitigrammasi keltirilgan.
3.6-rasm. a)Fotoion spektrining shakli, v) ta’sirlashish zonasiga o’rnatilgan shisha podlojkaga bug’lanish natijasida o’tirib qolgan qatlamning densitigrammas, s) Indiy atomlarining bug’latish natijasida hosil qilingan qatlamning fotoso’rati..
Densitogrammadan ko’rinadiki, atomlar dastasida konsentratsiya markazda quyuq bo’lib, uzoqlashgan sari kamayib ketgan. Densitogrammaning umumiy diametri 7,3 mm bo’lgani holda, uning yarim kengligi 5,5 mm ni tashkil etdi. Shu bilan birga indiy atomlarini fotoionizatsiyalash yo’li bilan hosil qilingan fotoion signalning shakli ham densitogrammada olingan signal shakliga o’xshash bo’lib, uning yarim kengligi 6,4 mm ni tashkil etdi. Bu esa fotoionizatsiyalash usuli bilan olingan natijalarning to’g’riligini tasdiqladi.
Boshqa tomondan, densitogrammaning shaklidan atomlar dastasining shakli, tarqalish burchagi kabi parametrlarni aniqlash mumkin bo’lsa, fotoion signalining amplitudasidan yuqoridagi parametrlardan tashqari, lazer nuri fokuslangan atomlar dastasidagi nuqtada, uning konsentratsiyasini aniqlash mumkin. Bu esa, texnologik jarayonga halaqit bermasdan, atomlar dastasining istalgan nuqtadagi (dastaning markazidami, chekkasidami) atomlar sonini aniq o’lchab bera oladigan metod xisoblanadi.
Shunday qilib, ushbu metod yordamida nafaqat indiy atomlari dastasini, balki istalgan atomlar dastasidagi konsentratsiyani juda katta aniqlik bilan o’lchash mumkin. Bu esa, zamonaviy yarimo’tkazgichlar texnologiyasida muvoffaqiyat bilan qo’llanilishi mumkin.
Do'stlaringiz bilan baham: |
