C7080 Lasers in Analytical chemistry

Faculty of Science
Autumn 2005
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
Timetable
Mon 12:00–13:50 01006
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
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.
Teacher's information
http://www.chemi.muni.cz/~lpca/
The course is also listed under the following terms Autumn 2007 - for the purpose of the accreditation, Autumn 1999, Autumn 2010 - only for the accreditation, Autumn 2000, Autumn 2001, Autumn 2002, Autumn 2003, Autumn 2004, Autumn 2006, Autumn 2007, Autumn 2008, Autumn 2009, Autumn 2010, Autumn 2011, Autumn 2011 - acreditation, Autumn 2012, Autumn 2013, Autumn 2014, Autumn 2015, Autumn 2016, autumn 2017, Autumn 2018, Autumn 2019, Autumn 2020, autumn 2021, Autumn 2022, Autumn 2023, Autumn 2024.
  • Enrolment Statistics (Autumn 2005, recent)
  • Permalink: https://is.muni.cz/course/sci/autumn2005/C7080