Глава 16. Лазеры 613
16.1. Отдельные вопросы теории лазеров 613
16.2. Общее описание лазера 615
16.3. Твердотельные лазеры 621
16.3.1. Конструкция твердотельных лазеров 621
16.3.2. Рубиновый лазер 639
16.3.3. Лазер на неодимовом стекле 642
16.3.4. Лазер на иттрий-алюминиевом гранате, легированном неодимом 642
16.3.5. Твердотельные лазеры с пассивной синхронизацией мод 644
16.3.6. Методики удвоения частоты 645
16.3.1. Методика смешивания частот (ч. 1) 646
16.3.8. Нелинейные оптические эффекты в лазерах 647
16.3.9. Усиление лазерных импульсов 648
16.4. Газовые лазеры 648
16.4.1. Конструкция газовых лазеров 648
16.4.2. Гелий-неоновый лазер 651
16.4.3. Лазеры на ионах инертных газов 652
16.4.4. Лазер на двуокиси углерода 656
16.4.5. Азотные лазеры 659
16.4.6. Молекулярные лазеры 663
16.4.7. Ионные лазеры 663
16.4.8. Эксимерные лазеры 664
16.5. Лазеры на органических красителях 666
16.5.1. Сканирующий лазер на красителях 674
16.5.2. Импульсные лазеры на красителях 674
16.5.3. Сканирующие кольцевые лазеры на красителях 677
16.5.4. Лазеры на красителях с пассивной синхронизацией мод 678
16.5.5. Синхронно накачиваемые лазеры на красителях 680
16.5.6. Усиление импульсов лазеров на красителях 683
16.5.7. Выбор красителей и источников накачки лазеров на красителях 684
16.6. Лазеры, излучающие в вакуумной УФ-области, УФ и видимой областях 687
16.7. Органические лазеры 687
16.8. Химические лазеры 688
16.9. Полупроводниковые лазеры 690
16.9.1. Лазерные диоды 690
16.9.2. Генератор пикосекундных световых импульсов для контроля фотоприемников и систем 691
16.10. Измерения характеристик лазеров 691
16.10.1. Выходные энергия и мощность лазера 693
16.10.2. Длительность лазерного импульса, пиковая мощность лазера и частота следования импульсов 694
16.10.3. Распределение интенсивности пучка 695
16.10.4. Расходимость лазерного пучка 696
16.10.5. Измерения структуры поперечных мод 697
16.11. Применения лазеров 699
16.11.1. Применение лазеров в фотофизике и фотохимии 699
16.11.2. Применение лазеров в фотохимии атмосферы 700
16.11.3. Применение лазеров в фотобиохимии и медицине 701
Глава 17. Методы оптической модуляции 702
17.1. Электрооптические модуляторы 702
17.1.1. Электрооптические модуляторы продольного типа 703
17.1.2. Электрооптические модуляторы поперечного типа 704
17.1.3. Электрооптические модуляторы с квадратичной характеристикой 706
17.1.4. Ячейка Керра 707
17.1.5. Пропускание света модуляторами 708
17.1.6. Электрооптические материалы 709
17.2. Магнитооптические модуляторы 710
17.2.1. Магнитооптические материалы 711
Глава 18. Высокоскоростная фотография 712
18.1. Регистрация движения во времени 712
18.2. Методика импульсного освещения 712
18.3. Высокоскоростная многокадровая фотокамера 713
18.4. Высокоскоростная фотокамера с щелевой (линейной) разверткой 714
18.5. Камера с электронно-оптическим преобразователем 715
18.6. Камеры с разделением изображения 718
18.7. Быстродействующий фотометр с временным разрешением 719
18.8. Сверхскоростная фотография 723
Глава 19. Сверхбыстрая молекулярная спектроскопия 726
19.1. Методы изучения процессов ориентационной релаксации 726
19.1.1. Метод фотоиндуцированного дву лучепреломления 726
19.1.2. Метод фотоиндуцированного дихроизма 727
19.1.3. Метод нестационарной дифракционной решетки 731
19.2. Измерения ультракоротких импульсов 732
19.2.1. Быстрая хроноскопия на основе осциллографов 732
19.2.2. Методы электронно-оптической хроноскопии 732
19.2.3. Метод стробирования света 735
19.3. Методы нелинейной оптики 741
19.3.1. Методы генерации оптических гармоник 741
19.3.2. Двухфотонная спектроскопия 745
19.3.3. Методика смешивания частот (ч. 2) 747
19.3.4. Параметрическое испускание 749
19.3.5. Вынужденное рамановское рассеяние 749
Глава 20. Электронно-возбужденные состояния 751
20.1. Образование электронно-возбужденных состояний 751
20.1.1. Образование сверхвозбужденных состояний под действием излучения с высокой энергией 752
20.1.2. Излучательные переходы 754
20.1.3. Безызлучательные переходы 756
20.1.4. Колебательная релаксация 756
20.2. Диаграммы потенциальной энергии 758
20.3. Квантовый выход фотофизических процессов 760
20.4. Время жизни электронно-возбужденных состояний 762
20.5. Эксимеры 765
20.6. Эксиплексы 766
20.7. Процессы переноса энергии электронного возбуждения 767
20.8. Процессы тушения возбужденных состояний 768
Глава 21. Эмиссионная спектроскопия 771
21.1. Флуоресцентная спектроскопия 771
21.1.1. Определение абсолютного квантового выхода флуоресценции 774
21.1.2. Флуоресцентные стандарты 775
21.1.3. Спектрофотофлуориметры 776
21.1.4. Высокая фоновая флуоресценция 786
21.1.5. Растворы-преобразователи флуоресценции 788
21.1.6. Флуоресцентный анализ на твердых поверхностях 791
21.1.7. Измерения диффузного отражения 792
21.1.8. Факторы, влияющие на измерения флуоресценции 792
21.1.9. Поляризация флуоресценции 795
21.1.10. Флуоресцентная спектроскопия веществ, внедренных в твердую матрицу 796
21.1.11. Флуоресцентная спектроскопия внутреннего отражения 797
21.1.12. Скоростная сканирующая флуоресцентная спектроскопия 799
21.1.13. Флуоресцентная спектроскопия с синхронным возбуждением 801
21.1.14. Производная флуоресцентная спектроскопия 801
21.1.15. Цитофлуориметрия 802
21.1.16. Лазерная эмиссионная спектроскопия микрообразцов 803
21.1.17. Методика флуоресцентных зондов 804
21.2. Фосфоресцентная спектроскопия 804
21.2.1. Измерение фосфоресценции с временным разрешением 807
21.2.2. Фосфорометрия с временным разрешением образцов, нанесенных на фильтровальную бумагу 807
21.2.3. Стеклующиеся органические растворы 808
21.3. Стандартизация представления люминесцентных данных 809
21.4. Спектроскопия хемилюминесценции 811
21.4.1. Измерения хемилюминесценции, связанной с механическими нагрузками 813
Глава 22. Измерения времени затухания люминесценции 815
22.1. Методы измерения времени затухания флуоресценции в наносекундном диапазоне 815
22.1.1. Наносекундные источники света 815
22.1.2. Метод корреляции одиночных фотонов 818
22.1.3. Однофотонный метод измерения затухания фосфоресценции 822
22.1.4. • Преобразователь временных интервалов в амплитуду импульсов 824
22.1.5. Зависимость результатов измерения затухания времени флуоресценции от длины волны 826
22.1.6. Регистрация флуоресценции с временным разрешением 827
22.1.7. Метод, основанный на применении импульсного стробоскопического осциллографа 830
22.1.8. Метод фазового сдвига 831
22.1.9. Сравнение различных методов измерения затухания люминесценции 834
22.1.10. Методы импульсной флуорометрии с применением устройства для усреднения серии сигналов 835
22.2. Методы измерения времени затухания флуоресценции с пикосекундным разрешением 837
22.2.1. Пикосекундные источники света 837
22.2.2. Выделение одиночного импульса 838
22.2.3. Метод импульсной флуорометрии с использованием лазера 840
22.2.4. Метод фазового сдвига с применением лазера 840
22.2.5. Метод шумовых биений лазерного излучения 841
22.2.6. Метод электронно-оптической хроноскопии 842
22.2.7. Методы, основанные на применении оптического затвора Керра 844
22.2.8. Флуоресцентная корреляционная спектроскопия 846
Глава 23. Импульсная спектроскопия и импульсная кинетическая спектрофотометрия 848
23.1. Импульсный фотолиз 848
23.1.1. Аппаратура для импульсного фотолиза 850
23.1.2. Импульсная спектроскопия 860
23.1.3. Импульсная кинетическая спектрофотометрия 862
23.1.4. Импульсные фотолизные установки с использованием искрового разряда 865
23.1.5. Импульсные системы с использованием повторяющихся вспышек 867
23.2. Импульсная лазерная спектроскопия 868
23.2.1. Генерация ультракоротких световых импульсов 868
23.2.2. Наносекундная импульсная спектроскопия 870
23.2.3. Наносекундная импульсная кинетическая спектрофотометрия 872
23.2.4. Пикосекундная импульсная спектроскопия 874
23.3. Импульсный фотолиз в сочетании со спектроскопией электронного парамагнитного резонанса 876
23.3.1. Аппаратура для ЭПР-спектроскопии переходных быстропротекающих процессов 879
23.3.2. Методика быстрого сканирования 882
Глава 24. Фотохимические процессы 883
24.1. Первичные фотохимические процессы 883
24.2. Виды свободных радикалов 884
24.3. Процесс разрыва химической связи 884
24.4. Сенсибилизированные фотореакции 886
24.5. Квантовые выходы 886
24.6. Кинетика фотохимических процессов 888
24.7. Влияние растворителя на фотохимические реакции 888
24.7.1. Фотохимия растворителей 892
24.8. Методы определения механизмов фотохимических реакций 893
24.9. Фотохимическое титрование 896
Глава 25. Фотоячейки и фотореакторы 897
25.1. Конструкционные материалы для фотохимических ячеек и реакторов 897
25.2. Спектроскопические кюветы 897
25.3. Спектроскопические ячейки 900
25.4. Оптические системы, в которых применяются сосуды Дьюара 903
25.5. Фотохимические реакторы 906
25.5.1. Фотохимические иммерсионные реакторы 906
25.5.2. Фотохимические реакторы, работающие на принципе падающей пленки 907
25.5.3. Низкотемпературные иммерсионные фотохимические реакторы 911
25.5.4. Фотохимические реакторы с наружным расположением источника излучения 912
25.5.5. Фотореакторы, моделирующие солнечное излучение 912
Глава 26. Жидкостные светофильтры 918
26.1. Состав и характеристики жидкостных светофильтров 920
26.2. Отсекающие светофильтры для диапазона ближнего ультрафиолетового излучения 933
26.3. Жидкостные светофильтры для высокоинтенсивных источников света 935
Глава 27. Радиометрия и актинометрия 936
27.1. Измерение параметров излучения 936
27.1.1. Методы измерения мощности излучения 937
27.2. Химические актинометры 972
27.2.1. Газофазные актинометры 977
27.2.2. Жидкофазные актинометры 978
27.2.3. Органические жидкофазные актинометры 988
27.2.4. Органические твердофазные актинометры 991
27.2.5. Актинометры на основе фотосенсибилизирующихся лекарственных препаратов 993
27.2.6. Химические дозиметры, используемые в дозиметрии солнечного излучения 994
27.2.7. Биологические дозиметры, используемые в дозиметрии солнечного излучения 994
27.2.8. Общие замечания относительно полимерных матриц, применяемых в актинометрии 995
27.3. Общие замечания о проведении измерений параметров излучения 995
27.3.1. Оптическая система для количественных фотохимических измерений 996
27.3.2. Системы для лазерного фотолиза 998
Глава 28. Изучение повреждающего действия света на материалы 1000
28.1. Фотохимическое действие дневного света 1000
28.2. Исследование устойчивости материалов к факторам внешней среды 1001
28.2.1. Испытания в естественных условиях 1001
28.2.2. Ускоренные испытания в природных условиях 1003
28.3. Лабораторные испытательные устройства 1004
28.3.1. Устройство UVCON 1005
28.3.2. Везерометры Atlas 1007
28.3.3. Стандарты и корреляции при испытаниях 1018
Глава 29. Вакуумная и газовая техника 1021
29.1. Вакуумная техника, применяемая в фотохимических и фотофизических экспериментах 1021
29.2. Очистка и высушивание газообразного азота 1021
29.3. Контактные катализаторы для удаления кислорода из газов и жидкостей 1024
29.4. Охлаждающие смеси 1026
29.5. Низкотемпературные ловушки 1027
29.6. Испарители жидкого азота и проточные азотные термостаты 1030
Глава 30. Техника безопасности при фотохимических исследованиях 1031
30.1. Опасности, связанные с действием электромагнитного излучения 1031
30.1.1. Повреждающее действие солнечного излучения 1031
30.1.2. Солнцезащитные средства 1033
30.1.3. Новая маркировка солнцезащитных средств 1035
30.1.4. Повреждающее действие ультрафиолетового излучения 1035
30.1.5. Максимальные допустимые дозы облучения ультрафиолетовым излучением 1038
30.2. Зрение и глаз 1040
30.2.1. Оптическая чувствительность глаза 1043
30.3. Меры предосторожности при эксплуатации источников излучения, работающих под высоким давлением 1045
30.4. Техника безопасности при работе с лазерными источниками излучения 1045
30.5. Опасности, связанные с высоковольтными источниками питания 1047
30.6. Опасность взрыва 1048
30.7. Опасности, связанные с применением криогенных жидкостей 1049
30.8. Некоторые особенности правил техники безопасности, связанные с работой в фотохимической лаборатории 1049
Приложение 1051
Литература 1083
Предметный указатель 1136