9/1 9. Fotoelektron-spektroszkópia 9.1. ábra. Fotoelektron-spektroszkópiai módszerek 9.2. ábra. UP-spektrométer vázlata
9/2 9.3. ábra. N 2 -fotoelektron-spektrum 9.4. ábra. 2:1 mólarányú CO-CO 2 gázelegy XP spektruma
9/3 9.5. ábra. Cu, Pd, és Cu 0,6 Pd 0,4 ötvözet XP-színképe 9.6. ábra. Fe-felületen adszorbeált NO XP-színképe
10/1 10. Lézerek L Kicsatolt lézersugár Üvegtest Tükörréteg Végtükör R=100% Lézeranyag 10.1. ábra Optikai rezonátor Kilépő tükör R~80-99% T~1-20% Max. erősítés Erősítés Erősítési görbe Lehetséges rezonátormódusok Veszteségek Módus sávszélesség Az átmenet félérték-szélessége ν 0 ν 10.2. ábra. A lézersugár spektruma
10/2 10.3. ábra. Ionkristálylézerek felépítése állapotok konfiguráció 4f 3 4 F (L=3, S=3/2) 9/2 7/2 5/2 3/2 1064.3 nm 1064.8 nm vektorrmodell 4 I (L=6, S=3/2) spin-pálya csatolás 15/2 13/2 11/2 J=9/2 (alapállapot) kristálytérfelhasadás 10.4. ábra. Neodínium-YAG lézer energiaszint-diagramja
10/3 2S 1 0 2S 3 1 5 1 2p 5s 4 állapot 5 1 2p 4s 4 állapot 1 4 1 4 3.39 µ m 1 4 10 632.8 nm 5 1 2p 4p 10 állapot 1.15 µ m 1 4 10 5 1 2p 3p 10 állapot 5 1 2p 3s 4 állapot 1 4 neon fény 1S 1 0 He 2p 6 Ne 10.5. ábra Hélium neon lézer energiaszint-digramja 2 4 1 KL3s 3p 4p 2 D5/2 488,0 nm 4 D5/2 2 4 1 KL3s 3p 4s 514,5 nm 2 P3/2 ~72 nm 2 5 KL3s 3p Argonion alapállapota + - Ar + e rekombináció 2 6 KL3s 3p Argonatom alapállapota 10.6. ábra. Argonlézer energiaszint-diagramja
10/4 diszperziós elem - + 500V, 60A végtükör R=100% katód anód kilépő tükör R=98%, T=2% 10.7. ábra. Argonlézer felépítése (a) (b) π g 2p σ u 2p σ g 2p E C π u 2p σ u 2s σ g 2s B 337 nm σ u 1s σ g 1s X v=0 X B C v=0 d 10.8. ábra Nitrogénlézer energiaszint-diagramjai (a) A molekulapályák betöltöttsége az X alapállapotban, valamint a B és C triplett állapotban (b) Az X, a B és a C állapotok potenciálgörbéi
10/5 + Négyszögfeszültség 20 KV Lézersugár tükör Hullámhossz: 337 nm (ultraibolya). - 10.9. ábra. Nitrogénlézer felépítése 0.4 Nitrogén Széndioxid Energia (ev) 0.3 0.2 v=1 Pumpálás 001 9.6 µ m 10.6 µ m 100 020 0.1 010 v=0 000 10.10. A széndioxidlézer energiaszint-diagramja
10/6 Tipikus lézersugár energia [W] 1.0 Polyphenyl 1 Stilben C450 Sodium fluorescein C490 C530 R6G R101 Oxazine 1 DEOTC-P HITC-P 0.1 0.01 400 500 600 700 800 900 Hullámhossz [nm] 10.11. ábra. Festéklézer működési tartománya különböző festékekkel Optikai rács Teleszkóp Pumpáló fény Festékcella N lézer 2 Kilépő tükör 10.12. ábra. Folyadékcellás festéklézer
10/7 vég tükör R = 100% pumpáló tükör R = 100% R = 85% T = 15% festéksugár (jet) hangoló ék kollimátor R = 100% stop 10.13. ábra. Oldatsugaras festéklézer 10.14. ábra. A lézersugár frekvenciájának változtatása
10/8 E virt E virt E 2 E 2 E 1 E 1 (a) Stokes (b) anti-stokes 10.15. ábra. A molekulák energiaváltozása Raman-szórásban Folytonos lézer Minta Stop Jelfeldolgozó elektronika Kétrácsos monokromátor Fotoelektronsokszorozó 10.16. ábra. A Raman spektrométer felépítése
10/9 10.17. ábra. Forgási Raman-színkép IR-színkép Raman-színkép S-transz-krotonaldehid 10.18. ábra. Krotonaldehid rezgési színképei
10/10 Ionizációs kontinium ν a E 2 E 2 ν a Fluoreszcencia ν a E virt E virt ν a ν a E 1 E 1 (a) (a) 10.19. ábra. Kétfoton-abszorpció detektálási módszerei 10.20. ábra. Az 1,4-difluorbenzol két-foton spektruma
10/11 (a) TRANZIENS ABSZORPCIÓ MÉRÉSE folytonos fényforrás (lámpa) optikai rács Nd-YAG impulzuslézer frekvencikettőző kristály minta stop oszcilloszkóp detektor trigger erősítő (b) FLUORESZCENCIA MÉRÉSE Nd-YAG impulzuslézer frekvencikettőző kristály minta stop optikai rács detektor oszcilloszkóp trigger erősítő 10.21. ábra. Villanófény-fotolízis
10/12 10000 ps 10-20 ps DCM festéklézer próbasugár saroktükör fényosztó argonlézer dikroikus tükör minta R6G festéklézer pumpasugár detektor 10.22. ábra. Pumpa-próba kísérlet 1 Signal NK(pol) 0.5 0 0 500 1000 Time [ps] 10.23. ábra. Níluskék tranziens abszorpciójának lecsengése
11/1 11.1. ábra. 57 Fe-mag Mössbauer-abszorpciójának vizsgálata. Sugárforrás: 57 Co izotóp Tr. 5,0 Fe CO 4,5-0,3-0,2-0,1 0 0,1 0,2 0,3 v mm s -1 11.2. ábra. Fe 3 (CO) 12 -Mössbauer-színképe
12/1 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0-1 -2 Fém-CH 3 Si(C H 34 ) terc C-H C-H -CO-CH 3 Ar-CH 3 C-CH 2 -C C-CH 2 -O-Ar C-CH 2 -N C-CH 2 -CO- C-CH 2 -O- Ar-CH 2 -C Ar-CH 2 -N Ar-CH 2 -O- =CH- ArH -CO-NH-C -COOH R-CHO R-OH 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0-1 -2 12.1. 1 H Kémiai eltolódások 200 150 100 50 0 Si( CH 34 ) -CH 2 X CH3-C CH3-N CC - -CH 2 -O- -CH 2 -N CH3-O- CH-N C-N CH-O- C-O- -C C= CAr -C N -COOR -COOH R-CHO -CO- 200 150 100 50 0 12.2. 13 C Kémiai eltolódások
12/2 12.3. ábra. Etil-benzol 1 H NMR színképe 12.4. ábra. Az 1,3-butándiol normál ill. off-resonance technikával készült 13 C NMR színképe
12/3 12.5. ábra. Az NMR-spektrométer felépítése a X(t) t r t p t 0 t X()ν b 1/t p ν 1/t r ν 00 =1/t 0 12.6. ábra. FT-NMR berendezés gerjesztő impulzussorozata és az impulzussorozat Fourier-transzformáltja
12/4 12.7. ábra. A) Az etil-benzol deuteroacetonos oldatáról felvett FID görbe, B) a Fourier-transzformációval kapott 13 C-NMR-spektrum
13/1 13.1. ábra. Az ESR-készülék felépítése
14/1 14.1. ábra. Egyszeres fókuszálású tömegspektrométer 14.2. ábra. Kettős fókuszálású tömegspektrométer
14/2 14.3. ábra. Kvadrupol tömegspektrométer 14.4. ábra. Kvadrupol tömegspektrométer elektródjainak feszültsége az idő függvényében 14.5. ábra. Repülési idő tömegspektrométer
14/3 14.7. ábra. n-bután tömegspektruma 14.6. Tiofén tömegspektruma 14.8. ábra. Ionizációs hatásfok görbe
15/1 15.1. ábra. Az n-ik atom pozíciója az elemi cellában nagy energiájú elektronok χ-kőr ω detektorfelület χ monokromátor φ cél tárgy (Cu) fókuszált röntgensugár ω θ 15.2. ábra. Számítógéppel vezérelt röntgen diffraktométer 15.3. ábra. Röntgensugár visszaverődése két egymás alatti rácssíkról
15/2 15.4.ábra. Különböző (hkl) Miller-indexű rácssíkok
15/3 15.5. ábra 15.6. ábra. Ni-Ftalocianid elektronsűrűség térképe