Zelené fluorescenční světlo odhaluje ionty uranu Autoři: Václav Houdek, 3.ročník Gymnázium Plasy Pavel Halama, Septima Gymnázium Plasy Aleš Halama, 3.ročník Gymnázium Plasy Supervisor: Mgr. Aleš Vetešník Ph.D.

Laserová aparatura Laser Zrcadla Krystaly OPO Laser(impulzy o trvání 4 ns ,1064nm) > zrcadla>1 krystal(532 nm) 2 krystal(355)>OPO(napojeno na PC,UV – Infra.)

Čočka Kyveta Spektograf Čočka > kyveta > spektograf

Spektograf, kamera Spektograf kamera Spektograf(zachytí fluorescenci vzorku a rozloží pomocí mřížky na spektrum) > kamera(převede spektrum na el. Signál)> PC

Chlazení vodou(laser,kyveta,kamera)> citlivost na prach.

EXCITACE FOTON ELEKTRON JÁDRO

DEEXCITACE Přechod elektronu zpět Vysvětlení fluorescence (jeden z typů luminiscence… to co je??? Přečíst wiki…

Zpracování v počítači Doba života – měření spektra – detekce intenzity spektra po určitých časových krocích Nastavení : Parametry snímání kamery: Časový posun kamery Doba nabírání (počet vzorků) Délka časového kroku Eliminace vnějších vlivů Z detekovaných dat => spektrum vyzařované uranylovými ionty Abychom určili doby života jednotlivých forem uranu, provedli jsme měření, při kterých jsme detekovali spektra forem uranu po určitých časových krocích od budícího laserového impulsu. Nejdříve jsme si nastavili parametry snímání kamery: časový posun, dobu nabírání a časové kroky. Dále jsme si změřili pozadí (měření bez stimulace) pro eliminaci vnějších vlivů. Od naměřených spekter jsme odečetli pozadí. Měření byla prováděna s 80% energií laseru (2 mJ). Z detekovaných dat jsme sestrojili grafy, ze kterých jsme zjistili, jakou intenzitu má daná vlnová délka = spektrum uranylových iontů. Podle spektra a doby života jsme určovali, jaké formy uranylu se v kyvetě nacházejí.

Vlnové délky o různých intenzitách nám ukazují spektrum vyzařované formami uranu. Doba od nejvyšších intenzit až k šumu (osa z) je určena dobou života, která je pro každou látku specifická.

Tento graf ukazuje klesající intenzitu se zpožďující se dobou měření Tento graf ukazuje klesající intenzitu se zpožďující se dobou měření. Všechny body jednoho spektra (jedné souvislé linky) z předchozího grafu byly sečteny a v časové závislosti umístěny do grafu

MATLAB Program MATLAB nám umožnil rozložit klesající křivku intenzity ( předchozí graf) na dvě linky, dvě klesající intenzity dvou různých forem uranu, tyto dvě intenzity dají po sečtení tu předchozí, víme dobu života těchto složek…

Programy v počítači

Různé látka, různá spektra, různá intenzita, různá viditelnost výboje

Pozorování Forma uranu Koncentrace => Intenzita záření (deexcitace)

Výsledky Dvě měření 1. měření - vysoká koncentrace uranu – žlutý roztok, deexitace pozorována pouhým okem 2. měření - nízká koncentrace uranu – čirý roztok – pozorování pomocí měřících přístrojů (spektograf - >kamera -> programy v PC -> vyhodnocení v MATLABu -> grafy)

Využití Při těžbě uranu Detekce uranových iontů při nízkých koncentrací Stanovení forem uranu (složky)

Reference VETEŠNÍK ALEŠ MGR. PH.D. TRLFS Prezentace FJFI 2008 lakowicz joseph - principles of fluorescence spectroscopy - 1983 - plenum press

Děkujeme za pozornost.