Study of the Degree of Violation of Local Thermodynamic Equilibrium in Analytical Zone of Two-Jet Plasmatron
Abstract
Population of the energy levels is calculated for 25 Fe I (atom) and 26 Fe II (ion) spectral lines in analytical zone of a two-jet arc argon plasmatron. It has been shown that Saha - Boltzmann equilibrium exists between the ion ground state and highly excited levels of the atom. The neutral ground and low excited energy levels (<4.0 eV) of the atom, however, are not in Saha - Boltzmann equilibrium with these levels. The results of the study are treated in terms of partial local thermodynamic equilibrium (pLTE) regarding ionizing mechanism of analyte spectrum excitation.
Keywords
дуговой аргоновый двухструйный плазмотрон,
частичное локальное термодинамическое равновесие (чЛТР),
ионизирующее и рекомбинирующее состояние плазмы,
радиационный распад,
two-jet arc argon plasmatron,
partial local thermodynamic equilibrium (pLTE),
ionizing and recombining plasma state,
radiative decay
References
1. Лабусов В. А. Приборы и комплексы для атомно-эмиссионного спектрального анализа компании «ВМК-Оптоэлектроника». Современное состояние / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. Т. 81. № 1. Ч. II. С. 12 - 21.
2. Черевко А. С., Юделевич И. Г., Попова В. П. Атомно-эмиссионный спектральный анализ порошков с использованием дугового двухструйного плазмотрона / Журн. аналит. химии. 1988. Т. 43. С. 426 - 434.
3. Заксас Н. П., Шелпакова И. Р., Герасимов В. А. Атомно-эмиссионное определение микроэлементов в порошковых пробах разной природы с возбуждением спектров в двухструйном дуговом плазмотроне / Журн. аналит. химии. 2004. Т. 59. С. 254 - 260.
4. Черевко А. С., Сысо А. И. Атомно-эмиссионное спектрографическое определение микроэлементов в объектах окружающей среды с дуговым аргоновым двухструйным плазмотроном / Журн. аналит. химии. 2009. Т. 64. С. 828 - 836.
5. Заксас Н. П. Возможности двухструйного дугового плазмотрона для атомно-эмиссионного спектрального анализа высокочистых веществ и биологических проб / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. Т. 78. № 1. Ч. II. С. 34 - 38.
6. Черевко А. С., Сысо А. И., Полякова Г. Е. Одновременное атомно-эмиссионное спектрографическое определение с дуговым аргоновым двухструйным плазмотроном макро- и микроэлементов в золе растительных материалов / Агрохимия. 2000. № 10. С. 75 - 82.
7. Лабусов В. А., Гаранин В. Г., Шелпакова И. Р. Многоканальные анализаторы атомно-эмиссионных спектров. Современное состояние и аналитические возможности / Журн. аналит. химии. 2012. Т. 67. № 7. С. 697 - 707.
8. Yudelevich I. G., Cherevko A. S., Engelsht V. S., et al. A two-jet plasmatron for the spectrochemical analysis of geological samples / Spectrochim. Acta. 1984. Vol. 39B. P. 777 - 785.
9. Жеенбаев Ж. Ж., Оторбаев Д. К., Чылымов А. О. Материалы XI Всесоюзной конференции «Генераторы низкотемпературной плазмы». - Новосибирск, 1989. С. 273 - 274.
10. Смирнова Е. В., Кузнецова А. И., Чумакова Н. Л. Атомно-эмиссионный анализ в геохимии. - Новосибирск: Наука, 1993. С. 186 - 190.
11. Черевко А. С., Полякова Г. Е. К вопросу о механизме возбуждения спектров в запыленной твердым аэрозолем плазменной струе дугового аргонового двухструйного плазмотрона / Журн. аналит. химии. 2002. Т. 57. С. 1262 - 1266.
12. Zaksas N. P., Gerasimov V. A. Consideration on excitation mechanism in high-power two-jet plasma / Spectrochim. Acta. 2013. Vol. 88. P. 174 - 179.
13. Ralchenko Yu., Kramida A. E., Reader J. and NIST ASD Team (2011) NIST Atomic Spectra Database (ver. 4.1.0), URL: http://physics.nist.gov/asd (2012, April 25).
14. Walker Z., Blades M. W. Measurement of excited state level population for atomic and ionic iron in the inductively coupled plasma / Spectrochim. Acta. 1986. Vol. 41В. P. 761 - 775.
15. Park C. / Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1979. Vol. 22. P. 113.
16. Lovett R. J. A rate model of inductively coupled argon plasma analyte spectra / Spectrochim. Acta. 1982. Vol. 37B. P. 969 - 985.
Review
For citations:
Cherevko A.S. Study of the Degree of Violation of Local Thermodynamic Equilibrium in Analytical Zone of Two-Jet Plasmatron. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2015;81(1):42-47. (In Russ.)
Views:
297
Email this article 