Определение лантана (III), тербия (III) и эрбия (III) в галогенидах и сульфатах щелочных металлов, допированных редкоземельными элементами Текст научной статьи по специальности «Химические науки»
Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Ермакова Н.В., Дашдэндэв Бурмаа, Иванов В.М., Фигуровская В.Н.
Найдены оптимальные условия комплексообразования (максимумы светопоглощения, оптимальный рН взаимодействия, диапазон линейности градуировочного графика, молярные коэффициенты поглощения) лантана (III), тербия(III) и эрбия (III) с гетероциклическим азосоединением [2-(5-бром-2-пиридилазо)-5-диэтиламинофенолом] и бисазопроизводными хромотроповой кислоты (на примере арсеназо III и сульфохлорфенола С). Изучено влияние электролитов на образование комплексов. Методика применена для фотометрического определения редкоземельных элементов в хлоридах и сульфатах щелочных металлов, допированных РЗЭ. Правильность методов проверена независимыми методами.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Ермакова Н.В., Дашдэндэв Бурмаа, Иванов В.М., Фигуровская В.Н.
Оптические и цветометрические характеристики комплексов эрбия с арсеназо i, арсеназо III и хлорфосфоназо III
Химический анализ сложных фторидофосфатов эрбия – натрия
Влияние поверхностно-активных веществ и внешних условий на комплексообразование эрбия с 5-Br-ПААФ
Фотометрическое определение кобальта и эрбия в их бинарных сплавах
Химический анализ сложных молибдато-фосфатов редкоземельных элементов в сочетании с натрием
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Текст научной работы на тему «Определение лантана (III), тербия (III) и эрбия (III) в галогенидах и сульфатах щелочных металлов, допированных редкоземельными элементами»
УДК 543.4: 54.412 2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛАНТАНА (III), ТЕРБИЯ (III) И ЭРБИЯ (III) В ГАЛОГЕНИДАХ И СУЛЬФАТАХ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ, ДОПИРОВАННЫХ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
Н. В. Ермакова, Дашдэндэв Бурмаа, В. М. Иванов, В. Н. Фигуровская
(кафедра аналитической химии)
Найдены оптимальные условия комплексообразования (максимумы светопоглощения, оптимальный рН взаимодействия, диапазон линейности градуировочного графика, молярные коэффициенты поглощения) лантана (Щ), тербия(Ш) и эрбия (Ш) с гетероциклическим азосое-динением [2-(5-бром-2-пиридилазо)-5-диэтиламинофенолом] и бисазопроизводными хромотро-повой кислоты (на примере арсеназо III и сульфохлорфенола С). Изучено влияние электролитов на образование комплексов. Методика применена для фотометрического определения редкоземельных элементов в хлоридах и сульфатах щелочных металлов, допиро-ванных РЗЭ. Правильность методов проверена независимыми методами.
В последние годы все большее применение в различных областях находят лазеры. В настоящее время создано множество разных типов лазеров, работающих на кристаллах [1]. Для улучшения их характеристик часто используют добавки, позволяющие получать более короткий и сфокусированный световой импульс. В качестве таких активаторов часто используют редкоземельные элементы (РЗЭ) [2], небольшое количество которых способно активировать кристаллы фторидов кальция, бария, калия и др. Делаются попытки создания лазеров, работающих на кристаллах галогенидов и сульфатов щелочных металлов с добавками РЗЭ. В связи с этим важной аналитической задачей является быстрое и точное определение малых ко -личеств РЗЭ в этих материалах. Использование методов атомно-абсорбционной или эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой, имеющих достаточную чувствительность, в данной ситуации не подходит, поскольку щелочные металлы при высоких температурах улетучиваются и дают высокий сигнал фона. В этом случае наиболее подходящим является метод спектрофо-тометрии, позволяющий определить РЗЭ с необходимой точностью при помощи относительно недорогого и доступного оборудования. Как известно, в фотометрии для определения РЗЭ в качестве органических реагентов наиболее часто используют гетероциклические азосоеди-нения (в частности, 2-(5-бром-2-пиридилазо)-5-диэтилами-нофенол как самый чувствительный среди них) [3], а также бисазопроизводные хромотроповой кислоты (арсеназо III и его аналоги) [4].
Цель данной работы — определение лантана, тербия и эрбия в галогенидах и сульфатах щелочных металлов с помощью 5-Вг-ПААФ, арсеназо III и сульфохлорфенола С, а также сравнение двух классов азосоединений на примере изученных реагентов с позиций правильности и воспроизводимости результатов.
Растворы и реагенты. Исходный раствор лантана (III) готовили из La(NO3)3 «ч.д.а.» Исходные растворы
тербия (III) и эрбия (III) готовили растворением их оксидов «ч.д.а.» в конц. HCl или HNO3 (1:1) соответственно. Растворы нагревали на песчаной бане до растворения оксидов и разбавляли водой до метки в мерных колбах. Концентрацию металлов определяли комплексонометри-ческим титрованием в присутствии ПАР. Растворы меньших концентраций готовили соответствующим разбавлением. Растворы 5-Вг-ПААФ (Sigma, Япония), арсеназо III (Chemapol) и сульфохлорфенола С готовили растворением точной навески в ацетоне (5-Вг-ПААФ) или воде (производные хромотроповой кислоты). Раствор ОП-7 (НПАВ) готовили растворением навески в воде. Для поддержания рН в случае 5-Вг-ПААФ применяли ацетат-но-аммиачный буферный раствор с рассчитанной ионной силой. При использовании арсеназо III и сульфохлорфе-нола С необходимое значение рН поддерживали 0,02 М универсальным буферным раствором с добавлением 0,1 М №OH. Все реагенты имели квалификацию не ниже «ч.д.а.».
Аппаратура. Оптическую плотность измеряли на спектрофотометре СФ-46 в кварцевых кюветах (l = 1 см), рН растворов контролировали стеклянным электродом ЭСЛ-43-07 на универсальном иономере ЭВ-74.
Построение градуировочных графиков. В случае 5-Вг-ПААФ в мерные колбы емкостью 25 мл вводили 1 мл 1.10-3 М раствора 5-Вг-ПААФ, 1,5 мл ацетона, 0,5 мл (или 1,5 мл для тербия) НПАВ (0,2 мг/мл), 5-25 мкг РЗЭ с интервалом в 5 мкг, 5 мл аммиачно-ацетатного буферного раствора с рН 6, 1 мл 1 М (или 3,5 мл (для тербия) и 5,0 мл (для эрбия) 0,1 М) раствора аммиака. При использовании бисазопроизводных хромотроповой кислоты в колбы емкостью 25 мл помещали 5 мл 0,01%-го реагента, 5-25 мкг РЗЭ с интервалом в 5 мкг, 2,5 мл 0,02 М универсального буферного раствора и №OH до оптимального рН. Далее добавляли по 0,1 г NaCl или K2SO4, разбавляли до метки водой, тщательно перемешивали, контролировали рН и измеряли оптическую плотность растворов относительно воды. Полученные данные обрабатывали методом наименьших квадратов. Уравнения
13 ВМУ химия, N° 5
Т а б л и ц а 1
Оптимальные условия комплексообразования лантана, тербия и эрбия с 5-Бг-ПААФ, арсеназо III и сульфохлорфенолом С
Реагент Характеристика La Tb Er
5^Г-ПААФ Хmax реагента, нм 450 450 450
Хmax 550 550 550
ДХ, нм 100 100 100
рНопт 9,3 10,0 8,2 10,4 8,8 10,1
£■10 4 7,75+0,08 8,74+0,01 10,20+0,06
Арсеназо III Хmax реагента, нм 540 540 540
Какая связь уличных фонарей и щелочных металлов
+7 (495) 663-71-60
8 (800) 333-71-60
- SALE
- Каталог светотехники
- Производители
- Проектирование освещения
- О компании
- Контакты и схема проезда
Оформление предварительного заказа
Для упрощения работы с нашим каталогом светотехники мы предлагаем Вам воспользоваться формой предварительного заказа. Добавьте все понравившиеся модели в заказ и отправьте его нам — мы незамедлительно приступим к его обработке.
При необходимости, наш менеджер ответит на все вопросы о возможном применении, модификациях светильников, заказе необходимых комплектующих, а также рассчитает возможную скидку и отправит Вам коммерческое предложение с указанием окончательной стоимости и сроков поставки выбранного оборудования.
| Фото | Наименование | Цена | Количество |
|---|
Удалить отмеченные
Комментарий к заказу
Контактные данные (обязательно укажите телефон или e-mail для оперативной обратной связи!)
| Имя: | E-mail: | Телефон: |
| Отправить копию заказа на мой e-mail адрес | ||
Отправить заказ менеджеру
Зануление сигналов магнитного резонанса при оптической ламповой накачке атомов щелочных металлов в ячейках со стеночным покрытием Текст научной статьи по специальности «Физика»
Представлены результаты экспериментальных исследований эффекта так называемого «зануления» сигналов резонанса на верхнем сверхтонком уровне F = I + J основного состояния S[1/2] атомов щелочных металлов в ячейках сo стеночным антирелаксационным покрытием при оптической ламповой накачке D[2]или (D[1] + D[2])-линиями излучения в зависимости от температуры ячейки. Установлено, что в условиях отсутствия столкновений атомов в возбужденном состоянии Р[3/2] причиной эффекта зануления сигналов является особенность индикации магнитного резонанса оптическим циклическим переходом D[2]-линии в совокупности со спиновым обменом в состоянии F = I + J при изменении температуры ячейки. Дается инженерное применение результатов исследований.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Пестов Евгений Николаевич
Исследование зависимости качества резонанса от распределения цезия в ячейке квантового датчика вращения
Зависимость формы линии радиооптического резонанса в парах щелочных металлов от параметров внешних электромагнитных полей
Модуляционные характеристики резонансной линии атомов Cs в ячейках с антирелаксационным покрытием
Изготовление и исследование интегральных ячеек для малогабаритного стандарта частоты на эффекте когерентного пленения населенности
Светоиндуцированные прозрачность и поглощение атомным ансамблем в ханле-конфигурации
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Zeroing of magnetic resonance signals when optically lamps pumping of alkali metal atoms in cells with wall coating
The paper presents the experimental investigation results of ‘zeroing’ effect of magnetic resonance signals on the upper hyperfine F = I + J level of the ground S[1/2] state of alkali metal atoms within cells with anti-relaxation wall coating in optical lamp pumping with D[2]or (D[1]+D[2])-emission lines depending on cell temperature. It has been found that, when there are no mutual atomic collisions in the excited P[3/2] state, the reason for occurrence of zeroing signals is a feature of magnetic resonance indication by optical cyclic transition of D[2]-line in the aggregate with a spin exchange in F = I + J state when changing the temperature of the cell. The engineering application of the results of research is given.
Текст научной работы на тему «Зануление сигналов магнитного резонанса при оптической ламповой накачке атомов щелочных металлов в ячейках со стеночным покрытием»
иностр. лит-ры, 1960. — 886 с.
5. Ляв, А. Математическая теория упругости [Текст] / А. Ляв; пер. с 4-го англ. изд. Б.В. Булгакова, В.Я. Натанзона.—М.,Л.: Объед. научн.-техн. изд-во НКТП СССР, 1935. — 674 с.
6. Тимошенко, С.П. Колебания в инженерном деле [Текст] / С.П. Тимошенко, Д.Х. Янг, У. Уивер; пер. с англ. канд. физ.-мат. н. Л.Г. Корнейчука под ред. чл.-кор. АН СССР Э.И. Григолюка. — М.: Машиностроение, 1985. — 472 с.
7. Геофизические методы исследования скважин.
Справочник геофизика [Текст] / Под ред. В.М. Запорожца. — М.: Недра, 1983. — 591 с.
8. Молотков, Л.А. Колебания цилиндрической оболочки, заполненной жидкостью и помещенной в упругую среду [Текст] / Л.А. Молотков, П.В. Крау-клис // Прикладная математика и механика. — 1967. — Т. 31, № 5. — С. 910 — 913.
9. Крауклис, П.В. К теории сейсмического каротажа в обсаженных скважинах [Текст] / П.В. Крауклис, Л.А. Молотков// Изв. АН СССР. Физика земли.— 1968. — № 9. — С. 39 — 46.
ЗАНУЛЕНИЕ СИГНАЛОВ МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА ПРИ ОПТИЧЕСКОЙ ЛАМПОВОЙ НАКАЧКЕ АТОМОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ В ЯЧЕЙКАХ СО СТЕНОЧНЫМ ПОКРЫТИЕМ
При изучении процесса оптической спиновой ориентации ^2-линией атомов 133С8 в основном состоянии 2^1/2 в ячейках, содержащих также буферный газ, Дж. Фрике и Дж. Хаас в 1966 году экспериментально обнаружили при определенном давлении газа Р’0 явление «зану-ления» сигнала магнитного резонанса [1] на зеемановских переходах сверхтонкого (СТ) уровня с большим значением полного углового момента атома ^ = I + / = 4. Аналогичные результаты были получены и для атомов 23№ [2].
В 1970-х гг. А. И. Окуневичем с сотрудниками [3 — 5] были выполнены исследования этого эффекта зануления также сигналов Sz (сигналов населенности) при оптической накачке изотопов рубидия 87ЯЪ и 85ЯЪ, различающихся величиной спина ядра: I = 3/2 и I = 5/2, соответственно. В работах [3—5] наиболее полно раскрыта сущность этого эффекта. Были получены важные сведения о столкновитель-ных процессах в возбужденном состоянии 2Р3/2. Для обоих изотопов были найдены точки зануления сигнала с характерными давлениями Р’0 для легких (Не, Аг) и тяжелых (Кг, Хе)
инертных газов, а также сечения полной дезориентации моментов атомов рубидия в возбужденном состоянии 2Р3/2 на основе значений Р’0. Интересные результаты были получены по занулению сигнала магнитного резонанса на СТ-переходах атомов 133С8 [6] в зависимости от изменения давления буферных газов при накачке ^-линией. Необходимо обратить внимание на следующие данные, полученные в работе по исследованию накачки атомов 87ЯЪ [4].
1. Спиновая поляризация в точке Р’0 зануления сигнала на верхнем СТ- уровне ^ = 2 отсутствует, т. е. момент = 0 и сигнал 2 (87ЯЪ) = 0.
2. В окрестности точки Р’0 зануления сигнала Бг 2 (87ЯЪ) на верхнем СТ-уровне ^ = 2 основного состояния 2Б1/2 происходит изменение (инверсия) знака намагниченности в спин-системе, т. е. замена + — М , которое связано с преобразованием населенностей в возбужденном состоянии 2Р3/2 из-за столкновений атомов рубидия с инертными газами.
3. Зануление сигнала магнитного резонанса 1 (87ЯЪ) не наблюдалось на нижнем СТ- уровне (^ = I- / = 1).
В начале 70-х годов автор настоящей статьи также наблюдал эффект занулення, но другого типа, который был обнаружен для Sx 4-сигнала (сигнала когерентности) на СТ-уровне Fg = 4 в цезиевом магнитометре в автоколебательном режиме, использующем ячейку с парафиновым покрытием и накачку атомов цезия двумя линиями (D1 + D2).
Этот эффект затем проявился и в исследованиях нами смещений зеемановских подуровней в атомах щелочных металлов, в частности, в цезиевом магнитометре в режиме автоподстройки частоты. При изменении температуры t, °С (в дальнейшем t°) наблюдалась необычная ситуация. В некоторой точке t°ero сигнал испытуемого 133С8-магнитометра также становился равным нулю при накачке двумя линиями (D1 + D2), т. е. Sx 4 = 0. Все параметры, а именно: свет накачки и его о +-поляризация, канал резонансного поля H1(t), каналы фотоприемного устройства и обратной связи находились в норме, а ожидаемый сигнал Sx 4 на частоте резонанса ю = ю0 отсутствовал полностью. Но при повышении температуры относительно этой точки t°ero сигнал Sx 4 появлялся и начинал круто возрастать.
Полученная нами температурная зависимость с проявлением зануления Sx 4-сигнала когерентности в 133С8-ячейках с покрытием не поддавалась ясному объяснению, поскольку она не вписывалась в рамки уже известного эффекта [1 — 5], наблюдаемого в ячейках с буферным газом при накачке D2-линией, где зануление сигнала намагниченности Sz было обусловлено столкновительными процессами в возбужденном состоянии 2P3/2.
Это побудило нас провести широкие экспериментальные исследования обнаруженного нового эффекта зануления Sx- и ¿.-сигналов при ламповой накачке двумя линиями (D1 + D2) и отдельно каждой из них (D1, D2) в ячейках с покрытием с использованием различных щелочных атомов для выявления физической природы данного явления, что и явилось целью данной работы.
На основе выполненных нами исследований установлена особая роль D2^hhhh в возникновении эффекта зануления разных сигналов магнитного резонанса в ячейках с антирелаксационным стеночным (АРС) покрытием в зеема-
новской структуре верхнего СТ-уровня (¥ = I+ X) основного состояния 2^1/2 атомов щелочных металлов.
При анализе результатов исследований мы пришли к заключению, что в ячейках с АРС-покрытием главным фактором эффекта зануления сигналов резонанса является действие циклических переходов _02-линии, выражающееся в особенности детектирования ими магнитного резонанса в совокупности со спин-обменными процессами в основном состоянии 2Sl/2. Эта особенность проявляется наиболее ярко при распространении света ^2-линии через атомный газ в процессе изменения температуры газа в ячейке (или в лампе накачки). Первая информация о результатах исследований приведена в работе [7].
Следует отметить, что циклические (оптические) переходы в СТ-структуре атомов начали активно упоминаться с начала 80-х годов прошлого столетия в связи с исследованиями, связанными с применением появившихся полупроводниковых лазеров для атомно-лучевых стандартов частоты, прежде всего цезиевых и рубидиевых. Циклические переходы характеризуются тем, что атом длительное время может не покидать состояние «возбуждение-переизлучение» с определенными квантовыми числами, находясь в основном ^Fg^^ и оптически
возбужденном ) СТ-состояниях. Анализ
энергетических уровней оптических переходов главного дублета (Л1- и ^2-линии) атомов щелочных металлов показывает, что циклические переходы могут быть только в СТ-структуре ^2-линии. Таких СТ-переходов два. Для атомов 87ЯЪ циклическими СТ-переходами являются ^ = 2) ^ е = 3 и ^ = 1) ^ \Ре = 0). Согласно правилам отбора, атом многократно возбуждается и переизлучает на этих переходах, образуя замкнутый цикл. Данное свойство многократной циркуляции атомов на этих переходах используется на практике для эффективности регистрации эталонного 0-0-резонанса в атомном пучке квантовых стандартов частоты [8]. Атомы 87ЯЪ, находясь в режиме циклического перехода ^ = 2) = 3), могут выходить из
этого цикла, переходя на нижний СТ-уровень ^ = 1 в основном состоянии ^1/2. Это происходит, как будет показано ниже, вследствие
спин-обменных взаимодействий атомов в основном состоянии 2Sl/2, которые уменьшают коэффициент цикличности.
Наблюдение зануления сигналов магнитного резонанса в ячейках с покрытием при накачке атомов рубидия двумя линиями + D2)
Для выяснения роли каждой из оптических и Б2-линий в занулении сигналов магнитного резонанса был проведен эксперимент по накачке и регистрации атомов 87ЯЪ двумя линиями + Б2) [7].
Обозначим сигналы, характеризующие магнитный резонанс:
£х 2 (ю0) — сигнал когерентности;
— сигнал первой производной контура сигнала магнитного резонанса;
¿аЬ8 — сигнал, который отражает контур поглощения света (АЛ) в момент резонанса.
Далее частоты ю0, О, приведенные в скобках, опускаем для упрощения обозначений.
Наблюдение величины ^ 2-сигнала в зависимости от изменения температуры ячейки ^ выполнялось по известной однолучевой схеме в магнитном поле Земли с величиной индукции В0 ~ 0,515 Гс. Поляризованный а +-свет и Б2-линий был направлен вдоль оси X и проходил через цилиндрическую 87ЯЪ-ячейку диаметром 40 мм и длиной 50 мм. В качестве АРС-покрытия в ячейках использовался высокомолекулярный парафин типа Сп Н2п+2. Вектор земного поля В0 находился в плоскости 2Хи составлял угол а ~ 40 ° по отношению к оптической оси X. Резонансное поле Н1(^) = Н1созы^ было направлено по оси У. На выходе фотоприемного устройства (ФПУ), установленного после ячейки, в условиях резонанса возникал сигнал ¿х,2 на частоте перехода между зеемановскими подуровнями (ю = ю0). ФПУ был подключен ко входу малошумящего измерительного усилителя, что позволяло проводить прямые измерения сигнала ^ 2. Для наблюдения Л -сигнала включалось слабое модулирующее поле Н2(0 = Н2 ътМ, направленное параллельно В0. На выходе ФПУ возникал сигнал модуляции SX2 (о). Он подавался на измерительный вход синхронного детектора, выходной сигнал которого (^2) показывал величину изменения интенсивности поглощенного света АЛ, а
фаза сигнала — знак изменения света при прохождении резонанса. Это позволяло при каждой температуре наблюдать либо сигнал с контуром поглощения ¿аЬс (—АЛ), либо сигнал с контуром «испускания» ¿аЬс (+АЛ). В первом случае свет накачки при магнитном резонансе дополнительно поглощался и ячейка «затемнялась» (—АЛ). Во втором случае ячейка просветлялась (+АЛ), ее прозрачность возрастала при прохождении резонанса. Сигналы £2, Л , БаЬс снимались последовательно. При измерении величины сигнала когерентности £2 модулирующее поле Я2(0 выключалось. В итоге наблюдалось три сигнала: ¿X 2 — на частоте резонанса зеемановского перехода ю0 ~ 360 кГц, затем сигналы на частоте 0/2л = 21 Гц и, наконец, ¿аЬс при прохождении контура резонанса.
Результаты эксперимента и их обсуждение
На рис. 1 представлена температурная зависимость сигнала когерентности £х 2 ячейки с АРС-покрытием, полученная при облучении атомов 87ЯЪ двумя линиями (Б + Б2). Отметим основные особенности ¿х 2-сигнала.
1. Сигнал ¿X 2 на частоте резонанса ю0 становится равным нулю при температуре ~ 24 °С. В этой точке сигналы 5^2 и также равны нулю.
Рис. 1. Температурная зависимость сигнала магнитного резонанса атомов 87ЯЪ, полученная при их
облучении двумя линиями (Б1 + Б2). Эффект зануления сигнала наблюдается при температуре
2. В области температур 1° < 11его ячейка имеет положительную прозрачность (просветление) при прохождении резонанса и наблюдается контур линии «испускания» (+ДД). При температурах 1° >1°000 имеет место «затемнение» ячейки и наблюдается обычный контур поглощения (—АЛ). В точке 1°еоо наступает равенство величин сигналов испускания и поглощения, т. е. +ДЛ = —ДА В результате все сигналы, характеризующие условие магнитного резонанса, а именно Бх 2, S,(12, $аЬ;1, становятся равными нулю.
3. Экспериментально установлено, что, если при температуре 1°000 разместить Л1-фильтр после ячейки, то регистрируются все три сигнала.
Описанные особенности означают, что в точке зануления сигналов 1°000 спиновая поляризация существует, другими словами, компонента намагниченности М, ф 0 и компонента когерентности Ых ф 0 (в отличие от работ [1 — 5], в которых в точке зануления сигнала М, = 0). Из этого факта (п. 3) можно заключить, что при накачке и регистрации двумя линиями ф1 + Л2) в ячейках с АРС-покрытием сигналы поглощения, регистрируемые каждой оптической линией Б1 и имеют противоположные знаки. В результате при изменении температуры ячейки полу-
чаем в некоторой точке 1геоо нулевой суммарный сигнал магнитного резонанса в структуре верхнего СТ- уровня ^ = 2 атомов 87КЪ.
Роль оптических — и Вг -линий в занулении сигналов резонанса
Методика измерений. В отличие от описанной выше схемы измерений была использована схема наблюдения 2-сигнала компоненты намагниченности М . Этот сигнал имеет преимущество перед Бх 2 благодаря бульшему отношению сигнал/шум. В результате появлялась возможность наблюдать магнитный резонанс при низких температурах: в окрестности 0 °С для 133С8-ячейки, при 4 °С для 87КЪ-ячейки и при 10 °С для ячеек с изотопами калия 39К и 41К. Цилиндрические ячейки со стеночными покрытиями имели диаметр 40 мм и длину 50 мм. Оптическая ось Z экспериментальной
У у;’ i ■ i . ■ т i i-1-1-1
Рис. 2. Зависимости интенсивности 5^-сигналов от температуры ячейки с АРС-покрытием при накачке и регистрации сигнала резонанса 87ИЬ-атомов D1 -линией. Величина фототока I01 для Dj-линии на входе ячейки составляла 20 (1) и 30 (2) мкА
установки выставлялась коллинеарно направлению вектора поля Земли B0.
Для получения температурной зависимости величины сигнала Sz 2 по оси /вводилось резонансное поле H1(t) с амплитудной модуляцией:
H1(t) = H1[1 + msinQt] cos(rat + Ф0),
где глубина модуляции m составляла около 80 %. Применялись две частоты модуляции: Q/2% =21 или 80 Гц.
Последовательность наблюдения сигналов Sz 2, Sd и Sabs в данной схеме измерений была аналогична таковой для сигналов когерентности Sx 2, SX12, Sabs. Вначале подавалось резонансное поле H1(t) и измерялась величина сигнала намагниченности Sz 2. Затем амплитудная модуляция поля H1(t) отключалась и параллельно оси Z (B0) включалось слабое модулирующее поле H2(t) для наблюдения двухдругих сигналов: S(2 и Sabs.
На рис. 2 и 3 приведены зависимости Sz 2-сигналов от температуры ячейки поглощения в диапазоне 4 — 48 °C для D1- и ^2-линий при различных интенсивностях света накачки: I01 и I 0 2, соответственно.
Накачка и регистрация сигнала flj-лииией.
Важно отметить, что в данном случае эффект зануления сигнала не наблюдается.
О 10 10 20 24 30 40 /,°С Рис. 3. Зависимости 51 ^-сигналов от температуры ячейки с АРС-покрытием при накачке и регистрации
сигнала резонанса 87КЪ-атомов Б2 -линией. Величина фототока ^ для Б2-линии на входе ячейки составляла 20 (1), 30 (2), 40 (3), 50 (4) мкА .
Л, В, С, Б — точки зануления $(1) -сигнала первой производной, в окрестности которых поглощение света (ДЛ) при резонансе меняется на противоположное
На рис. 2 представлены зависимости Б2-сигнала от температуры 87КЪ-ячейки при разной интенсивности ^ 1 света Б1-линии. Они имеют традиционный характер без каких-либо особенностей. -сигнал показывает обычный контур поглощения света при резонансе (—АЛ). Коэффициет преобразования оптической мощности фотодиода в ток на Б1- и Б2-линиях составлял ~ 1 мВт/0,5 мА.
Как известно, некоторые теоретические вопросы взаимодействия щелочных атомов с резонансным светом Б1-линии были рассмотрены в работе В.Н. Ребане [9]. В этой работе утверждалось положение о неизменности соотношения интенсивностей СТ-компонент в Б1-линии при распространении ее излучения через атомный газ в условиях, когда меняются параметры системы, например температура атомного газа. Полученные нами экспериментальные данные (см. рис. 2) подтверждают это положение. Кроме того, отсутствие циклических переходов в СТ-структуре Б1-линии не дает оснований для наблюдения в ячейках с АРС-покрытием аномалий в сигналах магнитного резонанса в основном состоянии 2^1/2.
Накачка и регистрация сигнала Д2-линией. В
этом случае наблюдается зануление сигналов первой производной $^2 и поглощения БаЫ.
На рис. 3 приведено семейство зависимостей Sz 2-сигнала от температуры ячейки для разных значений интенсивности ^ 2 света Б2-линии, на которых отмечены точки зануления (Л, В, С, Б) сигналов $(12 ,
Для объяснения физической природы изучаемого здесь эффекта зануления сигналов магнитного резонанса в спин-системе атомов в основном состоянии 2^1/2 нами был проведен анализ двух циклических СТ-переходов
Б2 -ЛИНИИ = 2 ^\ре = 3 И = 1) ^= 3
атомов 87ЯЪ с учетом зеемановских подуровней
(т , т ). В результате в структуре цикличе-
ского СТ-перехода |Fg = 2 ^ |Fе = 3 был установлен еще один циклический (зеемановский) переход. Таким переходом является
этот переход в Б2-линии является главным фактором, лежащим в основе наблюдения зануления сигналов магнитного резонанса и в совокупности с другими процессами позволяет дать объяснение физической природы обнаруженного эффекта зануления сигналов магнитного резонанса в ячейках с АРС-покрытием.
Особенность данного циклического (зее-мановского) перехода проявляется в том, что при индикации им магнитного резонанса вследствие многократности цикла возбуждение-переизлучение возникает просветление ячейки поглощения и ее прозрачность увеличивается в момент резонанса, имитируя контур «испускания» (+ДЛ). Соседние же оптические переходы с участием зеемановских подуровней в СТ- структуре, например перехода ^ = 2 ^ |Fе = 2), индуцируют сигнал с обычным контуром поглощения (—АЛ). При конкуренции этих двух процессов с ростом температуры ячейки растет и суммарный сигнал от них (Sz 2) до точки О (кривая 4на рис. 3), в котором вклад сигнала циклического зеемановского перехода
кратным циклом превалирует над сигналами от
зеемановских переходов внутри других СТ-переходов ^ = 2) ^ \¥е = 2), = 2) ^ \¥е = 1)
с однократным циклом.
С увеличением температуры наряду с нелинейным ростом плотности атомов в ячейке нарастает действие третьего процесса — увеличивается интенсивность спин-обменных взаимодействий в основном состоянии 1S1/2. Они, изменяя населенность СТ-уровня ¥ = 2, уменьшают и интенсивность связанного с ним циклического зеемановского перехода
¥е = 3, т = 3) в структуре
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
Б2-линии. В результате действия этих трех процессов после точки максимума сигнала Sz 2 (точка О на кривой 4рис. 3) происходит спад сигнала и возникновение зануления сигналов S ¡?2 и
Sabs в точке А при температуре 1°его = 27 °С. При
дальнейшем увеличении температуры t > ^000 спин-системой формируются сигналы только с контуром поглощения (—АЛ) от Б2-линии.
На приведенных зависимостях сигнала резонанса £,,2 (^ °С) (см. рис. 3) видно, что при изменении интенсивности Б2-линии на 10 мкА точка зануления сигналов S (1)2 , Sabs сдвигается на 3 °С. Так что точкам зануления А, В, С, Б соответствуют значения температуры 1°его = 27, 30, 33, 36 °С. Слева отточек 1°ет (также, как и на рис. 1) наблюдается контур «испускания»
(+АЛ), справа — контур поглощения (—АЛ). В точках А, В, С, Б контуры испускания и поглощения компенсируют друг друга.
Для дополнительной проверки точек зануления сигналов S и Sabs было использовано
резонансное поле Н1 (0 с частотной модуляцией (ЧМ), аналогичное применяемому в стандартах частоты. При этом модулирующее поле Н2 (0 выключалось, и на спин-систему подавалось ЧМ-резонансное поле вида
н1 (г) = ^^[ю 0 г+k sin ( о г + ф 0)].
Как и ожидалось, — и Sabs-cигнaлы были равны нулю. Вторая гармоника сигнала Л Ц2 на
частоте 42 Гц (или 160 Гц) также была равна нулю.
На рис. 4 приведен пример изменения амплитуды и фазы сигнала первой производной Л Ц2
при изменении температуры ячейки в диапазоне 21 — 33 °С зависимости, представляющей особый интерес (рис. 3). В трех температурных точках показано прохождение резонанса при изменении частоты ю и отмечен момент резонанса ю0. Из рис. 4 видно, что в точке Л (при температуре г°ет = 27 °С) сигнал Л Ц2 становится равным нулю, а в окрестности этой точки фаза сигнала Л Ц2 меняется на л. Это означает, что одновременно меняется и поглощение света в момент резонанса на противоположное, т. е. +АЛ ^ —АЛ.
Рис. 4. Динамика изменения первой производной -сигнала магнитного резонанса атомов 87ЯЪ в диапазоне температур 21 — 33 °С на участке М — Л — N кривой 4 рис. 3. Накачка и регистрация сигнала Б2-линией
Накачка и регистрация сигнала двумя линиями (D1 + D2). Важно отметить, что в этом случае наблюдается зануление всех сигналов магнитного резонанса: Sx 2, S х2 , Sabs, а также Sz 2,
S(i И Sabs (СМ- РИС- 1)-
Из данных рис. 2 и 3 легко объясняется возникновение точки зануления сигнала когерентности Sx 2, представленное на рис. 1. Спектральные лампы, используемые на практике, в зависимости от режима их работы, имеют отношение интенсивностей излучения I01 : I02 ~ ~ 1 : 1,2 (+0,4) (по теоретическим расчетам оно должно быть 1 : 2). При заданном режиме работы спектральной лампы с учетом пропускной способности оптического канала (поляризатор, интерференционные фильтры и далее) интен-сивностям D1-линии на входе ячейки I01 = 20 и 30 мкА (см. рис. 2) соответствовали интенсивности Б2-линии I0 2 = 30 и 40 мкА (см. рис. 3). В точке Q (см. рис. 2) сигнал Sz 2 при накачке линией D1 (I0l = 20 мкА) и аналогичный ему сигнал Sz 2 (см. рис. 3) при накачке линией D2 (I0 2 = 30 мкА) становятся равными, но имеют разные знаки по поглощению света в момент резонанса: —ДА (D1) и +ДА (D2), соответственно. В результате возникает точка зануления t°ero ~ 24 °C (см. рис. 1; график соответствует интенсивностям D1- и D2^HHHfi: I01 = 20 мкА и I0 2 = 30 мкА). Имеется и вторая точка зануления — точка P при накачке двумя (D1 + D2)-линиями, которой соответствуют t°ero ~ 16 °C, I01 = 30 мкА и I0 2 = 40 мкА (для этой точки графика не приведено).
Укажем вопросы, которые представляет интерес для практических применений при ламповой и лазерной накачке D2^HHHefi:
исследование динамики точки зануления
тральной лампы накачки, например, для ячеек с изотопами 39K и 41K с разрешенной зееманов-ской структурой и разными временами релаксации Tj и т2 [10];
исследование точки зануления шумов лазерного излучения при накачке атомов D2-линией в результате действия циклических СТ-переходов и увеличение отношения сигнал/ шум на частоте эталонного 0-0-резонанса [8]. Эти вопросы находятся в стадии разработок.
eero (I0 2) ПРИ изменении режима работы спек-
В заключение сформулируем основные результаты и выводы работы.
1. При использовании ячеек поглощения с АРС-покрытием при определенной температуре 1°гего обнаружены зануления зееманов-ских сигналов компонент намагниченности
и когерентности Мх у при поляризационной (о +- или о ^-светом) оптической ламповой накачке и регистрации резонансов двумя линиями ф1 + Л2) атомов щелочных металлов 133С8, 85,87КЬ, 39,41К на верхнем СТ-уровне ^ = I + / основного п 2^1/2-состояния.
2. Наблюдаются зануления сигналов первой производной и поглощения на верхнем СТ-уровне ^ = I+J при накачке и регистрации резонансов одной Б2-линией в неразрешенной зеемановской структуре.
3. Не наблюдаются зануления сигналов магнитного резонанса на верхнем и нижнем СТ-уровнях основного п 2^1/2-состояния атомов при накачке и регистрации резонансов одной ^-линией в связи с отсутствием в ее структуре оптических циклических переходов.
4. Не наблюдается эффект зануления сигналов магнитного резонанса на нижнем СТ-ур овне ^ = I ~ J основного п 2^1/2-состояния атомов при накачке и регистрации резонансов одной В2- и двумя ф1 + Б2)-линиями в связи с отсутствием циклического зеемановского перехода с этого уровня.
5. В точке зануления сигналов поляризация в системе, т. е. моменты М^ и МХУ с их сигналами 5 и У, существует. Эти сигналы легко обнаружить, если зондировать спин-систему ^-линией.
6. Физическая природа зануления сигналов зеемановского резонанса связана с особенностью индикации оптическим циклическим (зе-
Ее = 3, тр = Зу в СТ-структуре D2 -линии,
который образует сигнал с контуром «испускания» (+Д4), означая просветление ячейки в момент резонанса. Соседние же СТ оптические (зеемановские) переходах этой линии формируют сигналы с контуром поглощения (—АЛ). Конкуренция этих процессов с участием спинового обмена в основном п 251/2-состоянии, снижающего интенсивность циклического зеемановско-
го перехода, п приводит при определенной температуре X7его к занулению сигналов магнитного резонанса.
Автор выражает признательность главному специалисту Российского института радионавигации и времени (РИРВ, г. С.-Петербург), кандидату технических наук А.Н. Бесединой и профессору кафедры квантовой электроники СПбГПУ, доктору физико-математических наук В. В. Семенову за плодотворное обсуждение результатов исследований.
Инженерное применение результатов исследований
1. Регистрация сигналов зеемановского резонанса в квантовом магнитометре должна производиться с использованием только Б1 -линии.
2. Если условия эксплуатации квантовой системы магнитометра требуют использования однолучевой схемы с двумя ф1 + ^2)-линиями, то в этом случае необходимо получить зависимости, аналогичные рис. 3, а затем настраивать
магнитометр на режим работы при температуре в точке N (см. зависимость 4 на рис. 3), в которой сигналы резонанса от обеих линий суммируются, имея один знак по поглощению, —ДА.
3. Температурная зависимость сигнала Б2 (см. кривую 4на рис. 3) в диапазоне 21 — 33 °С весьма ярко демонстрирует некий «температурный резонанс» с экстремумом в точке за-нуления А (1°геоо = 27 °С). Зона неопределенности точки зануления, например Бх 2-сигнала (см. рис. 1) может достигать ~ 0,3 °С. Это означает, что точку 1°гооо, характеризующую действительную температуру атомного газа, а не баллона ячейки, можно использовать для бесконтактного измерения температуры, контроля и стабилизации ее в системе термоста-тирования дискриминатора квантового магнитометра.
4. В квантовом магнитометре требуется не допускать его работу при температуре 1°гооо, поскольку сигнал Б= 0 и режим автоподстройки в магнитометре работать не будет.
1. Fricke, J. Inverse Grundzustand-Besetzung beim Optischen Pumpen mit D2-Licht [Text] / J. Fricke, J. Haas // Zeit. fuer Naturforsch.-1966.-Vol. 21a-S. 1319-1320.
2. Elbel, M. Excited-state mixing of sodium atoms by collisions with noble-gas-atoms [Text] / M. Elbel, W. Schneider // Proc. Intern. Conf. on Opt. Pumping, OPaLS-1968. Warszawa, Poland, 1969.-P. 193 — 209.
3. Житников, P.A. Перемешивание в возбужденном состоянии атомов 85Rb и 87Rb при оптической накачке в инертных газах [Tekct] / P.A. Житников, П.П. Кулешов, А.И. Окуневич // Phys. Lett.-1969.-Vol. 29А.-Р. 239 — 240.
4. Житников, P.A. Оптическая ориентация атомов 85Rb и 87Rb светом _02-линии и релаксация в 2P3/2 -состоянии [Tekct] / P.A. Житников, П.П. Кулешов, А.И. Окуневич [и др.] // ЖЭТФ.-1970.-Т. 58.-Вып. 3.-С. 831 -842.
5. Окуневич, А.И. Исследование эффектов, обусловленных столкновениями при оптической ориентации атомов рубидия и гелия-4 [Tekcr]: Автореферат дис. . канд. физ.-мат. наук. /А.И. Окуневич. -Л.: ФТИ им. А.Ф. Иоффе АН СССР, 1976.-С. 1 — 14.
6. Горный, М.Б. Экспериментальное и теоретическое исследование радиооптического резонанса при
сверхтонкой накачке атомов цезия [Текст] / М.Б. Горный, Н.А. Доватор, Р.А. Житников [и др.] // Препринт № 1038.—Л.: ФТИ им. А.Ф. Иоффе АН СССР, 1986.—С. 45 — 51.
7. Пестов, Е.Н. Роль _02-линии при «вакуумной» оптической спиновой накачке в щелочных атомах. Сдвиги частоты магнитного резонанса [Текст] / Е.Н. Пестов // Всес. семинар по оптической ориентации атомов и молекул, ВСООАМ. Тез. докл. Л.,1986.-С. 42 — 43.
8. Besedina, A. Study of a 87Rb vapour discriminator with laser pumping for a high stability on board frequency standard [Text] /A. Besedina, O. Berezovskaya, V. Zhol-nerov [et al.] // Proc. Intern. Conf. of 21nd EFTF. Geneva, Switzerland.-2007.-P. 607 — 612.
9. Ребане, B.H. Расчет столкновительного уши-рения спектральных линий сверхтонкой структуры атомов [Tekct] / B.H. Ребане // Оптика и спектроскопия.-1977.-Т. 42.-Вып. 2.-С. 217 — 223.
10. Pestov, E.N. The features of ‘Zeroing’ effect for magnetic resonance signals when multi-frequency optical pumping alkali atoms by D2-line in cells with various type of wall coating [Text] / E.N. Pestov // Proc. Intern. Conf. of 22th EFTF. Toulouse, France.-2008.-P. 86 — 88.
Производство источников света — Металлы и сплавы специального назначения
в) Металлы и сплавы специального назначения. Щелочные металлы. Щелочные металлы (натрий, калий, цезий, литий и рубидий) обладают высокими давлениями насыщенных паров и скоростью испарения, малой работой выхода электронов, высокой химической активностью. Благодаря этим свойствам они используются для активации катодов и получения разряда в их парах некоторых газоразрядных источников света.
Щелочные металлы энергично соединяются с кислородом, в особенности при наличии в нем влаги, иногда с воспламенением и взрывом. Поэтому обращение с ними требует специальных мер предосторожности.
Некоторые важные свойства щелочных металлов даны в табл. 1.3. Чаще других в электроламповом производстве применяются натрий, калий и цезий. Парами натрия наполняются газоразрядные лампы, обладающие большой световой отдачей. Так, современные натриевые лампы низкого давления, излучающие монохроматический желтый свет, имеют световую отдачу 150—200 лм/Вт, а натриевые лампы высокого давления — свыше 100 лм/Вт и излучают приятный золотистобелый свет.
Недостатком натрия как светоизлучающего материала является интенсивное взаимодействие его паров с окисью кремния, составляющего основу большинства ламповых стекол. В результате этого происходит почернение и разрушение стекла практически после нескольких минут работы лампы.
При взаимодействии со ртутью натрий образует твердую амальгаму, выделяя при реакции большое количество тепловой энергии и света. Свойства амальгамы меняются в зависимости от содержания натрия: минимальную температуру плавления (294,6 К) имеет амальгама с 39,5% натрия, наивысшую (608К) — амальгама с 5,5% натрия. Окись натрия входит в состав многих марок стекол.
Калий применяют для снижения работы выхода катодов некоторых газоразрядных ламп. Окись калия так же, как и окись натрия, вводится в состав многих стекол. Со ртутью калий образует твердые амальгамы при содержании калия выше 1,5% (по массе).
Цезий используется для получения катодов с малой работой выхода (индикаторные источники света с «холодным» катодом), а также для наполнения парами газоразрядных источников света специального назначения.
Таблица 1.3. Свойства щелочных металлов
Примечание. Скорость испарения и давление насыщенного пара указаны при 440 С.
Среди других щелочных металлов цезий отличается низкой температурой плавления, высоким давлением насыщенных паров и минимальной работой выхода электронов. При температурах свыше 570 К цезий разрушает силикатные стекла.
Щелочноземельные металлы и магний. К щелочноземельным металлам относятся барий, стронций и кальций. Их некоторые свойства приведены вместе со свойствами магния в табл. 1.4.
Щелочноземельные металлы отличаются небольшой плотностью, невысокими температурами плавления и кипения, малой работой выхода электронов. Температура заметного испарения этих металлов в вакууме (1,0—0,1 Па) низкая и лежит в пределах 580—630°С. В вакууме эти металлы легко «распыляются» и конденсируются в виде зеркал на более холодных частях ламп.
Металлы этой группы менее активны, чем щелочные, и поэтому более удобны в производстве. Они широко используются для получения активных катодов газоразрядных ламп, газопоглотителей. Окиси бария и стронция вводятся в состав многих стекол. Смесь окислов щелочноземельных металлов с некоторым избытком свободного бария составляет основу эмиттирующего вещества в оксидном катоде.
Химически наиболее активным из этой группы металлов является барий. Из кислородных соединений бария наиболее устойчива его перекись ВаО2, которая может использоваться для приготовления активного эмитирующего вещества вместо карбонита бария.
Магний применяется как газопоглотитель в лампах с ртутным наполнением, для снижения напряжения зажигания разряда в стартерах тлеющего разряда, а также в некоторых лампах-вспышках.
Таблица 1.4. Свойства щелочноземельных металлов и магния
Плотность, кг/м 3
Работа выхода электронов, 10-18, Дж
Температура плавления, °C
Температура кипения, °C
Температура начала распыления в вакууме, °C
Окись магния MgO вводится в состав многих стекол для придания им легкоплавкости. По многим свойствам магний похож на щелочноземельные металлы. Он имеет малую работу выхода электронов, высокую скорость испарения и значительное давление насыщенных паров при относительно невысоких температурах (220 Па при 900 К и 5-104 при 1300 К). В сухом воздухе магний устойчив, но во влажном быстро окисляется.
Для повышения устойчивости на воздухе магниевый геттер применяется в виде сплава: 70% магния и 30% алюминия.
Ртуть.
Ртуть является одним из основных материалов в вакуумной технике и производстве газоразрядных источников света. Она используется для введения в большинство газоразрядных ламп, а также в качестве рабочей жидкости парортутных насосов.
При комнатной температуре ртуть представляет собой серебристобелую жидкость с плотностью 13 500 кг/м 3 . Температура плавления ртути 234,28 К, а температура кипения 630,1 К. Но уже при комнатной температуре ртуть сильно испаряется. Зависимость давления насыщенного пара над жидкой ртутью от температуры может быть с достаточной для практики точностью описана следующим уравнением:
(1-1)
где р — давление, Па; Т — температура, К.
К положительным свойствам ртути как материала для наполнения газоразрядных ламп помимо высокого давления насыщенных паров можно отнести низкий потенциал ионизации (10,39 В) и низкие потенциалы возбуждения резонансных уровней (4,89 и 6,71 В). Резонансное излучение атомов ртути происходит на длинах волн 253,65 и 184,95 нм.
Ртуть — химически устойчивый материал. Окисление ртути кислородом воздуха наблюдается лишь при температурах, близких к температуре кипения. Взаимодействие ртути с другими газами мало. Ртуть хорошо растворяется в разбавленной и концентрированной азотной кислоте, «царской водке» и в концентрированных соляной и серной кислотах. Разбавленные соляная и серная кислоты, а также щелочи на ртуть не действуют.
Большое практическое значение имеет отсутствие взаимодействия ртути при нагреве с такими распространенными внутриламповыми металлами, как вольфрам, молибден и никель. С щелочноземельными металлами, входящими в состав покрытия катодов ламп, ртуть образует амальгамы, легко разлагающиеся при высоких рабочих температурах катода. Помимо щелочных и щелочноземельных металлов в ртути растворяются с образованием амальгам также цинк, олово, свинец, кадмий, серебро, магний, медь, алюминий.
В последнее время промышленность выпускает некоторые люминесцентные лампы не с жидкой ртутью, а со сложными амальгамами, содержащими 3—4 компоненты.
Из неметаллических конструктивных материалов со ртутью не взаимодействуют графит, стекло, керамика и слюда.
Техническая ртуть содержит в себе около 0,001% примесей: свинца, висмута, цинка, олова и других металлов, а также небольшие загрязнения в виде пыли, органических веществ, минеральных масел и т. и. Поэтому на электроламповых предприятиях, потребляющих ртуть, производится ее дополнительная очистка. Для удаления из ртути грубых механических загрязнений ее фильтруют через замшу. Масляные и жировые загрязнения удаляются обработкой ртути чистым бензином, щелочью или спиртом. Удаление органических загрязнений эффективно также путем промывки ртути 2%-ным раствором марганцовокислого калия. Для очистки от многих металлических примесей ртуть обрабатывают соляной, азотной и серной кислотами, продувают через нее горячий очищенный воздух. Остатки кислот и щелочей в ртути удаляются многократной промывкой ее дистиллированной водой.
Очистка ртути завершается ее дистилляцией в вакууме при 180— 200 °C. В результате этого ртуть окончательно освобождается от примесей олова, благородных металлов, влаги, газов.
О наличии в ртути даже небольших загрязнений можно судить по потере блеска и появлению полос на стекле сосудов, в которых хранится ртуть, а также по исчезновению устойчивости пены при встряхивании ртути вместе с водой. Ртуть и ее пары токсичны. Поэтому при работе со ртутью должны быть приняты самые тщательные меры предосторожности,