Изобретение относитс к устройствам дл спектрохимнческих тссле ованнй, вг частности дл лазервого микроспектрал ного анализа. Известны устройства дл эмиссионного мидроспектрального анализа, в которых отбор микропробы и ее анализ производ тс раздельнс fij, Это усложн ет процедуру проведени анализа и требует знач телвных затрат времени. Наиболее близкое к предлагаемому изоб ретению устройство дл спектрохимичес- ких исследований в частности дл лазерного микроспектрального анализа, содержит лазерный источник излучени , средств фоку сировЕИ излучени на анализируемую м шень , средства наблюдени за поверхностью мишени, средства возбуждени паров мишени и спектральный прибор с фокусирующе оптикой 2. Известное-устройство отличаетс сложностью конструкций средств вос ужденн паров анализируемой . . Цель изобретени - упрощение конструкции при сохранении эффективности возбуждени паров мишени. Дл этого средства возбуждени содержат , по крайней мере, одну дополнитель ную мишень, а также средства дл генерировани и фокусировки дополнительных световых пучков на дополнительные мишени ,-причем рабочие поверхности анализируемой и дополнительных- мишеней расположены р дом одна с другой, средство дл генерировани дополнительного светового пучка выполнено, например, в виде проэрачной частично клиновидной пластинки, расположенной между средствами фокусировки и анализируемой мишенью, лазерный источник излучени имеет два противоположно расположенных выходных окна, а средство дл фокусировки дополнительного светового пучка оптически сопр жено с одним из выходных OKOHJ средстао дл Ieнерировани дополнительного светового пучка содержит самосто тельный лазерный источник излучени ; дополнительна мишень выполнена в виде плоскопараллельной пластины из светопроницаемого материала и расположена между средствами фокус;ирОБки излучени и анализируемой мишенью, причем средства фокусировки включают в себ бифокальный зеркально-линзовый объек тив, соответствующие фокальные поверхнос ти которого расположены вблисзи обращенных одна к другой поверхностей-анализиру емой и дополнительной мишеней. На фиг. 1а показано изменение по времени импульса, служащего дл возбуждени (накачки) лазера (интенсивность Jg лампы-вспышки, врем t светового импульса Д to 1 мкс)} на фиг. 16 - иэменение серии лазерных импульсов по вре мени, полученных при помощи вспышек согласно фиг. 1а (интенсивность лазерного света J , врем t .. ); на фиг. 1в - изменение вызванного импуль- сом лазера излучени микроплазмы (интенсивность Jj излучени микроплазмы, врем t ,ut{, с 10О НС, и слагаемого из интенсивности излучени J сплошной среды в момент начала эмиссии и интенсивности излучени J линейного спектра; на фиг. 2 дана схема предлагаемого устройства дл спектрохимических исследований; на фиг. 3 - то же, вариант; на фиг. 4 - то же, с использованием бифокального зеркального объектива дл разделени и фокусировки лучей. Предлагаемое устройство содержит от ражатели резонатора лазерного источника в виде призмы 1 и зеркала 2, активную 3, модул тор 4 добротности, отклон ющие устройства 5, объектив 6, частично клиновидную пластинку, анализируемую 8 и вспомогательную 9 мишени. средства Ю и 11 дл фокусировки излучени плазмы на входную щель спектраль ного прибора. В устройстве, изображенном на фиг. 2, пучок лазерных лучей L исходит из конца резонатора; лазера, состо щего из расположенной между полностью отражающей пр1змой 1 и зеркалом 2 в качестве ре(}ьлектора , активной среды 3 и модул тора 4 добротности, изма1 ет направление при помощи отклон ющего устройства 5 и фокусируетс через линзовый объектив 6 на анализируемую мишень 8. Прежде, чем лучи лазера достигнут этой мишени (частичный световой пучок L, ) частично кли новидна стекл нна пластинка 7 с, с отклон ет часть лучей (частичный све товой пучок Lg ) на поверхность вспомогательной мишени 9. Угол кпкпас : 02.45 При попадании лазерных лучей на миень 8 и вспомогательную мишень 9 следствие испарени материалов возникат облака плазмы 12 и 13, причем об-; ако плазмы 13 вторгаетс в облако плазы 12 или окружает ее. Вследствие выокой скорости распространени плазмы 10 м/сек) происходит обмен .энергией между обеими плазмами, который приводит к дальнейшему возбуждению облака плазмы 12 и тем самым к отдаче энергии излучени с характерным дл материала мишени спектром. Дл достижени оптимальных условий дл возбуждени плазмы и тем самым высокой чувствительности спектрохимнческого анализа прежде всего необходимо, чтобы интенсивность обоих частичных пучков лазерных лучей bf и Lj: , служащих цел м испарени материала мишени .8 и вспомогательной мищени 9, а также угол в пределах указанного диапазона обладали определенными величинами. Зти величины следует устанавливать дл .каждого конкретного иссл дуемого материала на основе предварительных экспериментов. Так, с этой целью можно измен ть величины интенсивности света обоих лазерных частичных световых пучков путем перемещени кливовидной стекл нной пластинки 7 в направлении двой;ной стрелки X и угол В путем поворота вспомогательной мишени 9 и оптической оси светового пучка L излучени плазмы 12. В качестве материала дл вспомогательной мишени 9 можно применить основной материал мишени 9, соответствующее буферное вещество, углерод с чистым спектром , окись кремни или щелочные и щелочноземельные талогениды, а также смоси этих материалов. Проекци излучени облака плазмы 12 на спектральный аппарат (на чертежах не показан) осуществл етс с целью спектрального анализа лазерной микроэмиссин при помощи средств 11 фокусировки. В устройстве, изображенном на фиг. 3, в обоих направлени х от оси С-С резонатора лазера в соответствии с различной отражательной способностью зеркал 2 и 2 излучаютс пучки лазерных лучей L и L , которые после отражени отклон ющими устройствами 5 и 5 и фокусировки через линзовые объективы 6 и 6 падают на поверхность мищени 8 и вспомогательной мишени 9. Так как при этом угол между ос ми С-С и С -С , обеих оптических систем с линзовыми объективами 6 и 6 удовлетвор ет условию .&0°, это устройство в отличие от устройства на фиг. 2 имеет преимущество , заключающеес в том, что обе лазерные плазмы 12 и 13, расшир сь, устремл ютс одна в другую; при этом энерги их пол и кинетическа энерги расходуютс частично в пользу энергии возбуждени и излучени . В показанном на фиг. 4 устройстве ио лучаемый лазерным источником пучок лучей L попадает после отклонени в бифокальный зеркально-линзовый объектив 6 и там расщепл етс так, что удаленные от оси лучи фокусируютс на поверхнсх;ти мищени 8, после того- как .они прошли этим через светопроницаемую вспомогательную мишень 9, а близкие к оси лучи после их прохождени через линзовый объектив 6 фокусируютс на нижней, об- ращенной к мишени д, стороне вспомогательной мищени 9. В качестве материала дл выполненной в виде плх:копараллельной пластины вспо могательной мищени может быть использован , например, полистирол или другое достаточно проницаемое дл лучей лазера вещество. В этом устройстве обе плазмы при расширении также вторгаютс одна в другую. Ввиду того, что вспомогательна мищень 9 при каждой лазерной вспышке подвергаетс разрущению на своей нижней стороне, перед каждой новой лазерной вспыш клй ее следует немного смещать в напрев Ленин двойной стрелку; V Излучение пла мы с помощью вогнутого зеркала и линзовой системы направл етс в плоскость щ& ли или оптики спектрографа (на чертеже не показан). . Таким образом, предлагаемое устройство отличаетс от известных конструкций и тем, что возбуждение испаренного материала мишени осуществл етс при помощи дополнительной микроплазмы, котора во ннкает благодар испарению материала в результате облучени поверхности вспомогательной мишени другим лазерным световым пучком. С места своего возникновени на поверхности вспомогательной мише- ни микроплазма в вид« взрыва усТ-ремл етс в облако пара из материала пробы мишени. При этом обмен энергией между возбужденным и не возбужденным матери- алами обоих облаков пара или плазменных облаков приводит к взаимовли нию и тем самым к излучению из пара ,мищени. Если энерги дл получени возбуждающей микроплазмы и микроплазмы мишени исходит из одного и того же лазерного источника света, то. можно достичь нар ду с точной синхронизацией по времени моментов образовани обеих плазм также улучшенной воспроизводимости результатов изморенн . Значительна плотность энергии лазерного излучени вследствие необходимости возбуждать две плазмы оказываетс преимуществом изобретени в отличие отизвестных методов к устройств, в которых интенсивность лазерного излучени часто ослабл етс особенно при исследовани х весьма малых объектов. Форму, ла изобретени 1. Устройство дл спектрохимических исследований, а частности дл лазерного микроспектрального анализа, содержащее лазерный излучени , средства фокусировки излучени на анализируемую ми шень, средства наблюдени за поверхностью мишени, средства возбуждени паров мишени и спектральный .прибор с фокусн ру- ющей оптикой, отличающеес тем, что,- с целью упрощени конструкции, средства возбуждени содержат, по крайней мере, -одну дополнительную мишень, а также средство дл генерировани н фокусировки дополнительных световых пучков на дополнительные мишен/i, причем рабочие поверхности анализнруемой и дополнительных мишеней расположены р дом одна с другой. 2. Устройство по п. 1, о г л и ч а - ю щ е е с тем, что средство дл генерировани дополнительного пучка выполнено в виде прозрачной частично клиновидной пластинки, расположенной между средствами фокусировки и анализируемой мишенью . 3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с тем, что лазерный источник излучени имеет два противоположно расположенных выходных окна, а средство л фокусировки дополнительного световоо пучка оптически сопр жено с одним из ыходных окон. 4.Устройство по п. 1, о т л и ч а щ е е с тем, что средство дл генеировани дополнительногосветового пуча содержит самосто тельный лазерный сточник излучени . 5.Устройство по п. 1, о т л и ч а - щ е е с тем, что дополнительна миень выполнена в виде плоскопараллельной пластины из светопр оницаемого материала и расположена между средствами фок- сировк излучени и анализкрэпэмой мишенью причем средства 4юкусировки включают в себ бифокальный зеркально-линзовый объектив ,. соответствующие фокальные поверхности которого расположены вблизи обращенных одна к другой поверхностей анализируемой и дополнительной мишеней. 62 58 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе; 1.Доклады АН СССР, 192, 2, 197О, с. 181. 2.Менке Г.и Менке Л. Введение в лазерный эмиссионный микроспектральный анализ. М., Мир, 1968, с, 33.
rf
(