Эффективные источники излучения эксилампы - найдут широкое применение в современных научных и индустриальных приложениях.

Дата публикации: 07/06/2011
Категория: Новости лазерных технологий
Версия для печати

Эксилампы - относительно недавно появившийся класс источников спонтанного УФ и ВУФ излучения, основанный на использовании неравновесного излучения эксимерных или эксиплексных молекул. Особенностью этих молекул является их устойчивость в электронно-возбужденном состоянии и отсутствие прочной связи в основном. Ряд таких молекул имеет интенсивный В-Х переход в УФ или ВУФ диапазонах спектра, что позволяет с высокой эффективностью (до 50%) трансформировать введенную в среду энергию в оптическое излучение.
Основным отличием эксиламп от люминесцентных, а также тепловых источников спонтанного излучения УФ и ВУФ диапазонов является спектр излучения.
До 80 и более процентов от общей мощности излучения в УФ и видимой областях спектра может быть сосредоточено в относительно узкой (не более 10 нм на полувысоте) полосе В-Х перехода соответствующей молекулы. При этом удельные мощности излучения превышают величины, характерные для ламп низкого давления на резонансных переходах атомов.
В многокомпонентных смесях реализованы также условия, при которых с соизмеримой интенсивностью излучают две и более эксиплексные молекулы.
В эксилампах применяются рабочие среды, состоящие из инертных газов или их смесей с галогенами. Особенностью таких сред является характер релаксации возбужденных состояний, образуемых в среде в процессе ее возбуждения каким-либо способом.
Наличие ионизованных и возбужденных состояний, связанных между собой многочисленными пересечениями кривых потенциальной энергии, приводит к тому, что в процессе релаксации среды последовательно безизлучательно заселяются состояния с верхних возбужденных к нижним состояниям. Дальнейший переход от нижних возбужденных состояний (В, С, 0) к основному (разлетное А и слабосвязанное или разлетное X состояния) может осуществляться только за счет излучения. Этим объясняются, во-первых, высокая эффективность преобразования вводимой в среду энергии в излучение, во-вторых, наличие в эмиссионном спектре лишь указанной группы переходов, относящихся к УФ или ВУФ диапазонам. При этом наиболее интенсивным является В-Х переход. В спектре могут присутствовать более слабые полосы 0-Х, 0-А, С-А переходов, а также полосы молекул галогенов. В настоящее время эксилампы используются в фотохимии, микроэлектронике, для очистки и модификации свойств поверхности, в технологиях обеззараживания промышленных отходов, воды, воздуха, в биологии, медицине и других областях.
Перечисленные задачи, конечно, не исчерпывают всего списка возможных приложений.
Например, использование эксиламп перспективно в аналитической химии, в частности, в стадии пробоподготовки в неорганическом анализе разнообразных объектов (экологических и биообъектов, пищевых продуктов, лекарственных веществ и др.) как непосредственно, так и с использованием окислителей; при определении наличия в водах общего органического углерода, азота и фосфора, различных форм металлов; при проведении реакций окисления/восстановления в растворах (например, при фотохимическом титровании) с помощью фотогенерированных восстановителей и окислителей. Эксилампы могут найти применение при детектировании веществ после хроматографического разделения, для получения фотохимическим путем электроактивных веществ в амперометрическом детекторе.
Известно об их применении в фотосинтетических целях, например, для синтеза витамина 0 и для решения экологических задач.
Использование узкополосных эксиламп в фотобиологии может помочь получить новые данные о взаимодействии УФ излучения с биосистемами различной природы.
«Можно с уверенностью прогнозировать, что эксилампы найдут широкое применение в современных научных и индустриальных приложениях» - отметил В.Ф.Тарасенко, д.ф.-м.н., зав. лабораторией Института сильноточной электроники СО РАН, Томск (www.hcei.tsc.ru/ru/cat/technologies/tech10.html).

Источник: «Лазер-Информ», 2011, №3, с.9-12

Статьи по теме: