Методика эксперимента.

Метод микроволновой спектроскопии оказался обеспеченным очень хорошими источниками излучения, поскольку это излучение используется в радарах, применяемых для слежения за целями в военном деле, в авиации и в морской навигации.Это и послужило основой развития метода. Таким источником является клистрон, в котором поток электронов, сформированный в сгустки, создает в резонаторе монохроматическую линейно поляризованную электромагнитную волну. В настоящее время широко применяется отражательный клистрон.

Блок-схема микроволнового спектрометра:

1 – генератор СВЧ, 2 – волномер, 3 – волновод, 4 – слюдяное окно,

5 – поглощающая ячейка с нагревателем, 6 – штарковский электрод,

7 – система создания вакуума и ввода газообразного образца, 8 – детектор,

9 – усилитель, 10 – индикатор, 11 – генератор прямоугольных импульсов.

Сечение поглощающей ячейки имеет вид:

Для передачи микроволнового излучения используются пустотелые металлические тела прямоугольной формы, внутри которых волна и движется. Поэтому волноводы и поглощающая ячейка изготавливаются из латуни и имеют прямоугольное сечение.

Вектор напряженности подаваемого в поглощающую ячейку плоско поляризованного излучения e_n и электрическое поле штарковского электрода параллельны. На штарковский электрод подается потенциал прямоугольной формы с частотой от 5 до 100 кГц и напряжением 600-3000вВ, который обеспечивает осуществление принципа молекулярной модуляции – изменение интенсивности спектра путем расщепления линий в электрическом поле. Это уменьшает влияние низкочастотных шумов и увеличивает чувствительность спектрометра. Этой чувствительности достаточно, чтобы измерять вращательные спектры многих изотопозамещенных молекул в их естественной распространенности без дополнительного обогащения) и определять вращательные постоянные для низко лежащих возбужденных колебательных состояний.

Детектирование сигнала осуществляется при помощи полупроводниковых кристаллов кремния, германия и других.