Пределы обнаружения химических элементов в водном аэрозоле в филаментно-индуцированной эмиссионной спектроскопии

Оценены возможности метода филаментно-индуцированной эмиссионной спектроскопии для анализа элементного состава водных аэрозолей. Диаметр капель водного аэрозоля в атмосфере 0.8—2.0 мкм. Эмиссионные линии химических элементов возбуждались при филаментации фемтосекундных лазерных импульсов (60 фс, 800 нм, 4.4 мДж) в режиме слабой фокусировки линзой с фокусным расстоянием 500 мм. Получены пределы обнаружения Al (396.15 нм), Ba (553.35 нм), Ca (422.67 нм), Mg (285.21 нм), Na (588.99 нм) и Mn (403.08 нм) в водном аэрозоле 12.1, 41.7, 10.0, 7.3, 0.7 и 32.2 мг/л соответственно.

1. U. Baltensperger, J. Dommen, M. R. Alfarra, J. Duplissy, K. Gaeggeler, A. Metzger, M. C. Facchi-ni, S. Decesari, E. Finessi, C. Reinnig, M. Schott, J. Warnke, T. Hoffmann, B. Klatzer, H. Puxbaum,

2. M. Geiser, M. Savi, D. Lang, M. Kalberer, T. Geiser. J. Aerosol Med. and Pulmonary Drug Delivery, 21, N 1 (2008) 145—154

3. S. Tsunogai O. Saito, K. Yamada, S. Nakaya. Ocean. and Atm., 77, N 27 (1972) 5283—5292

4. I. Mattis, A. Ansmann, D. Muller, U. Wandinger, D. Althausen. Aerosol and Cloud, 109, N 13 (2004) 1—15

5. K. A. Shmirko, V. V. Lisitsa, A. N. Pavlov, S. Yu. Stolyarchuk. Proc. SPIE, 10833 (2018) 1083350

6. C. Bockmann, I. Mironova, D. Muller, L. Schneidenbach, R. Nessler. J. Opt. Soc. Am. A, 22, N 3 (2005) 518—528

7. T. Nishizawa, N. Sugimoto, I. Matsui, A. Shimizu, B. Tatarov, H. Okamoto. IEEE Transact. Geosci. Remote Sens., 46, N 12 (2008) 4094—4103

8. S. L. Chin, H. L. Xu, Q. Luo, F. Theberge, W. Liu, J. F. Daigle, Y. Kamali, P. T. Simard, J. Bernhardt, S. A. Hosseini, M. Sharifi, G. Mejean, A. Azarm, C. Marceau, O. Kosareva, V. P. Kandidov, N. Akozbek, A. Becker, G. Roy, P. Mathieu, J. R. Simard, M. Chateauneuf, J. Dubois. Appl. Phys. B, 95, N 1 (2009) 1—12

9. A. Braun, G. Korn, X. Liu, D. Du, J. Squier, G. Mourou. Opt. Lett., 20, N 1 (1995) 73—75

10. A. Becker, N. Akozbek, K. Vijayalakshmi, E. Oral, C. M. Bowden, S. L. Chin. Appl. Phys. B, 73, N 3 (2001) 287—290

11. A. A. Ilyin, S. S. Golik, K. A. Shmirko, A. Yu. Mayor, D. Yu. Proschenko, Yu. N. Kulchin. Quantum Electron., 48, N 2 (2018) 149—156

12. Д. В. Апексимов, Ю. Э. Гейнц, А. А. Землянов, А. М. Кабанов, Г. Г. Матвиенко, А. Н. Степанов, Н. С. Захаров, С. В. Холод. Опт. атм. и океана, 22, № 11 (2009) 1035—1041

13. Д. В. Апексимов, О. А. Букин, С. С. Голик, А. А. Землянов, А. М. Кабанов, О. И. Кучинская, Г. Г. Матвиенко, В. К. Ошлаков, А. В. Пектров, Е. Б. Соколова, Е. Е. Хорошаева. Материалы XXIV Всерос. науч. конф. “Распространение радиоволн” (РРВ-24), Иркутск (2014) 131—134

14. H. L. Xu, S. Leang Chin. Sensors, 11, N 1 (2011) 32—53

15. J.-F. Daigle, G. Mejean, W. Liu, F. Theberge, H. L. Xu, Y. Kamali, J. Bernhardt, A. Azarm, Q. Sun, P. Mathieu, G. Roy, J.-R. Simard, S. L. Chin. Appl. Phys., 87 (2007) 749

16. H. L. Xu, W. Liu, S. L. Chin. Opt. Lett., 31, N 10 (2006) 1540—1542

17. J. F. Daigle, P. Mathieu, G. Roy, J. R. Simard, S. L. Chin. Opt. Commun., 278, N 1 (2007) 147—152

18. В. И. Таланов. Письма в ЖЭТФ, 11, № 6 (1970) 303

19. W. Liu, Q. Luo, S. L. Chin. Chin. Opt. Lett., 1, N 1 (2003) 56—59

20. A. Talebpour, M. Abdel-Fattah, S. L. Chin. Opt. Commun., 183, N 5-6 (2000) 479

21. J. Kasparian, R. Sauerbrey, S. L. Chin. Appl. Phys. B, 71, N 6 (2000) 877—879

22. F. Theberge, W. Liu, P. Tr. Simard, A. Becker, S. L. Chin. Phys. Rev., 74, N 3 (2006) 036406(1—7)

23. С. С. Голик, О. А. Букин, А. А. Ильин, Е. Б. Соколова, А. В. Колесников, М. Ю. Бабий, Ю. Н. Кульчин, А. А. Гальченко. Журн. прикл. спектр., 79, N 3 (2012) 488—492

24. С. С. Голик, В. В. Лисица, А. Ю. Майор, А. А. Ильин, Ю. С. Толстоногова, А. В. Боровский, Н. Н. Голик, Д. Ю. Прощенко, М. Ю. Бабий. Междунар. исслед. журн., 11, № 89 (2019) 6—7

25. M. Evans, N. Hastings, B. Peacock. Statistical Distributions, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey (2000)

26. Д. Кремерс, Л. Радзиемски. Лазерно-искровая эмиссионная спектроскопия, Москва, Техносфера (2009)

27. G. L. Long, J. D. Winefordner. Anal. Chem., 55, N 7 (1983) 712A—724A

28. A. A. Ilyin, S. S. Golik. Spectrochim. Acta B, 87 (2013) 192