Несмотря на многочисленные трудности методического, экспериментального и технологического характера, хемилюминесцент-ный метод измерения атмосферного озона давно завоевал себе славу в силу своей простоты и изящества. Он применяется в самых разнообразных условиях: в лаборатории, на борту самолета, аэростата, ракеты, при исследовании приземного озона. Там, где требуется высокая точность, быстрота, оперативность измерений, этот метод оказывается вне конкуренции.[ ...]
Хемилюминесценция — выделение света при химических экзотермических реакциях — является одной из разновидностей более общего явления люминесценции — свечения, вызываемого поглощением веществом какого-либо вида энергии. Процесс можно разделить на две стадии: возбуждение и люминесценцию. Стадия возбуждения включает образование в результате химической реакции частиц в возбужденном состоянии, из которого возможен переход с излучением — люминесценция. Эта вторая стадия приводит к излучению фотона, и возбужденная молекула переходит в нормальное состояние. Запрещенные квантовомеханическими правилами отбора переходы приводят к так называемой фосфоресценции, разрешенные — к флюоресценции. Хемилюминесценция — неравновесный процесс. В энергию возбуждения может перейти энергия, численно равная сумме теплового эффекта и энергии активации. Поэтому свечение должно наблюдаться в той спектральной области, которой соответствует энергия, выделяющаяся в одном элементарном акте возбуждения, или же в более длинноволновой области. Одновременно в области химической реакции интенсивно идет дезактивация богатых избыточной энергией продуктов реакции. Общая скорость реакции хемилюминесценции, очевидно, пропорциональна скорости образования продукта, квантовому выходу возбуждения и квантовому выходу люминесценции. Произведение двух последних коэффициентов представляет общий выход хемилюминесценции — КПД преобразования химической энергии в излучение. Для разных реакций он различается очень сильно — иногда на тринадцать порядков. Максимальный выход — несколько процентов — наблюдается лишь для небольшого числа реакций.[ ...]
Основные характеристики анализатора: время работы диска без замены на новый 3 месяца; номинальные пределы 0,17 и 0,50 млн“1; шумы (максимальные отклонения) при концентрациях озона 0 и 500 млрд“1 соответственно 0,15 и 3 млрд-1, объемная скорость 0,6 л-мин“1; температурный коэффициент менее 0,3% на 1°С; климатические условия: температура 0. . . 35° С, влажность 10 ... 95 %, давление 533 . . . 1066 мбар. Благодаря высокой чувствительности твердотельных элементов к озону (в 100 раз большей по сравнению с реакцией между этиленом и озоном), меньшим габаритам и отсутствию громоздкого баллона с реагентом, описанный прибор может вытеснить существующие газофазные хемилюминесцентные анализаторы и стать основой для атмосферной озонометрии.[ ...]
Первые в нашей стране исследования хемилюминесценции озона с родамином-С были проведены Л. Г. Большаковой и В. А. Васильевой. Ими были получены данные о спектре хемилюминесценции этой реакции, основная энергия которой оказалась сосредоточенной в интервале 550 . . . 650 нм [17, 18].[ ...]
Исследование полученных озоночувствительных образцов на реакцию с озоном проводится на вакуумной установке, упрощенная схема которой представлена на рис. 39. Первый вариант установки был описан ранее в [74].[ ...]
Концентрация озона в камерах рассчитывалась по отношению давлений в баллоне и камере с учетом измеренной в кювете концентрации озона. При этом предполагалось, что гибелью молекул озона на стенках капилляра и трубках вакуумной системы можно пренебрегать. Это предположение следует, однако, тщательно проверить на опыте при низких давлениях.[ ...]
При достаточно больших (У>103 см3-с-1) объемных скоростях потока озоновоздушной смеси над чувствительным элементом и при постоянной относительной концентрации озона интенсивность свечения элемента, регистрируемая фотоумножителем как функция давления, может быть представлена линейной зависимостью. Это важное обстоятельство следует учитывать при конструировании бортовых (ракетных, зондовых и самолетных) хемилюминесцентных озонометров и при создании и отработке методики обработки данных.[ ...]
Вернуться к оглавлению