PřF:C7080 Lasers in Analytical chemistry - Course Information

C7080 Lasers in Analytical chemistry

Extent and Intensity

2/0/0. 2 credit(s) (fasci plus compl plus > 4). Recommended Type of Completion: zk (examination). Other types of completion: k (colloquium).

Teacher(s)

prof. RNDr. Vítězslav Otruba, CSc. (lecturer)

Guaranteed by

prof. RNDr. Vítězslav Otruba, CSc.
Chemistry Section – Faculty of Science

Course Enrolment Limitations

The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.

fields of study / plans the course is directly associated with

there are 9 fields of study the course is directly associated with, display

Course objectives (in Czech)

Principy laserů a jejich aplikace v chemické analýze materiálů, životního prostředí a řízení a kontrole technologických procesů, základním a kosmickém výzkumu.

Syllabus (in Czech)

• 1. Principy laserové techniky: Einsteinovy zákony pro emisi a absorpci záření, pojem koherence záření, inverzní populace, metastabilní stavy atomů a molekul, aktivní prostředí. 2. Zesilovač a generátor záření. Optická zpětná vazba, rezonátory, módy, kvalita Q, pojem Q-modulace. Modulace aktivní a pasivní, synchronizace módů, femtosekundové oscilátory. 3. Aktivní prostředí laserů: Plynové lasery (He-Ne,), energetické diagramy; molekulové CO2, N2, HCN lasery; lasery v pevné fázi (rubínový a Nd-YAG), optické čerpání, pulsní a kontinuální provoz; iontové lasery (Ar); excimerové lasery (KrF); polovodičové lasery (GaAs, CdHgSeTe); chemické lasery (HF). 4. Plynule laditelné lasery barvivové (Rhodamin), pevnolátkové (Safír:Ti), frekvenční a spektrální vlastnosti, konstrukce jednomódových laditelných laserů. Pulsní lasery, koherence a frekvenční spektrum záření krátkých impulsů. 5. Výkonové parametry laserů: Kontinuální, šum a stabilita; Pulzní výkon, délka pulsů, stabilita. 6. Laserové záření a optické vlastnosti materiálů, průchod elmag. záření hmotným prostředím, nelineární optika; absorpce záření v povrchových vrstvách pevných materiálů. 7. Analytické aplikace s využitím vysoké koncentrace energie v paprsku: Laserová ablace pro povrchovou a lokální analýzu materiálů v kombinaci s dalšími spektrálními metodikami (AAS, ICP, OES); laserová jiskra v emisní spektrometrii, MALDI. 8. Laserová spektrometrie nenasycených stavů: atomová fluorescence fotoionizace (jedno- a dvoufotonová) a její analytické aplikace (LEI), Ramanova spektrometrie, absorpční spektrometrie UV-VIS-IR s vysokým rozlišením, optoakustická spektrometrie, absorpční spektrometrie nízkých absorbancí. 9. Laserová spektrometrie nasycených stavů (saturační spektrometrie) bezdopplerovská absorpční spektrometrie jedno- a dvoufotonová, frekvenční standardy, absorpční spektrometrie vysokých absorbancí, heterodynní spektrometrie. 10. Detekce jednotlivých atomů a molekul, prostorová orientace molekul v pevné fázi, prostorová strukturní analýza v nanotechnologiích a biologii. 11. Analýza vzdálených objektů pomocí LIDARu: analýza plynných emisí, smogu, bojových plynů. Analýza nebezpečných vzorků na dálku: spektrální analýza radioaktivního odpadu, vzorků za vysokých teplot (pece, reaktory), nedostupných (stožáry, vrty). 12. Dálkový průzkum Země a zemské atmosféry (heterodynní nelineární spektrometrie, analýza gravitačního pole).

Literature

• HÁBOVČÍK, Peter. Lasery a fotodetektory. 1. vyd. Bratislava: Alfa, 1990, 318 s. info
• LETOCHOV, Vladilen Stepanovič. Lazernaja fotoionizacionnaja spektroskopija. Moskva: Nauka. Glavnaja redakcija fiziko-matematičeskoj literatury, 1987, 318 s. info
• ŽAROV, Vladimir Pavlovič and Vladilen Stepanovič LETOCHOV. Lazernaja optiko-akustičeskaja spektroskopija. Moskva: Nauka, 1984, 319 s. info

Language of instruction

Czech

Further Comments

The course can also be completed outside the examination period.
The course is taught annually.
The course is taught: every week.

Teacher's information

http://www.chemi.muni.cz/~lpca/

• Enrolment Statistics (Autumn 2003, recent)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/course/sci/autumn2003/C7080