飽和吸收光譜

飽和吸收光譜(saturated absorption spectroscopy)是一種測量原子吸收光譜的技術,通常簡稱SAS。飽和吸收光譜的特點是,吸收光譜信號的半高寬沒有被都卜勒展寬(Doppler-free),僅僅由所涉及的原子能級躍遷的線寬和雷射強度決定。

基本介紹

  • 中文名:飽和吸收光譜
  • 外文名:saturated absorption spectroscopy
  • 類型:一種測量原子吸收光譜的技術
  • 簡稱:SAS
簡介,原理,

簡介

飽和吸收光譜(saturated absorption spectroscopy)是一種測量原子吸收光譜的技術,通常簡稱SAS。飽和吸收光譜的特點是,吸收光譜信號的半高寬沒有被都卜勒展寬(Doppler-free),僅僅由所涉及的原子能級躍遷的線寬和雷射強度決定。

原理

飽和吸收光譜技術的基本設計是,由一束較強的雷射(泵浦光pump beam)通過空間燒孔(space hole burning)效應在氣體原子的速度分布上把某一類速度的原子(該速度對應於都卜勒效應下pump beam的吸收譜)激發。然後,觀測另外兩束較弱雷射(探測光probe beam 和參考光reference beam)的吸收光譜。其中,probe beam與pump beam需要重合,reference beam則儘量保證與probe beam光路相同和避免被pump beam影響。然後,通過將probe beam和reference beam的吸收信號相減,就得到了飽和吸收光譜信號。
飽和吸收光譜技術是一種在原子汽室中直接獲得消除都卜勒增寬的簡便雷射光譜方法,它是一種高解析度光譜,廣泛套用於雷射頻率標準、雷射冷卻等方面。飽和吸收光譜技術有效的消除了都卜勒增寬對譜線的影響,實現了對亞都卜勒線寬的原子、分子氣體樣品的吸收譜線的探測。其基本物理原理是將傳播方向相反而路徑基本重合的兩束光(泵浦光與探測光)穿過氣體樣品,當雷射頻率掃描到其原子或分子的精細能級的共振頻率時,根據都卜勒效應,只有在探測光路徑上速度分量為零的那部分原子或分子由於其都卜勒頻移為零,才能同時與泵浦光和探測光發生共振相互作用,由於相對較強的泵浦光使這部分原子在基態的數目減少,所以對探測光的吸收減少,因而譜線呈吸收減弱的尖峰即超精細躍遷

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