Юный техник 1977-12, страница 15

шенче всех составляющих новый материал элементов. Так в один ряд с наиболее .важными проблемами науки встают сейчас задачи точного, неимоверно чувствительного анализа химического состава вещества.

Пресловутая задача найти иголку в стоге сена не выдерживает никакого сравнения с требованиями к точности и чувствительности методов такого анализа. Ведь вес иголки по отношению к весу стога сена составляет от силы 10—⁴—10—⁶%, а в кристалле германия доля примесей не должна превышать 10^—7—10—⁹%. Приходится пересчитывать чуть ли не отдельные атомы!

Вот такая задача — создать новый, не имеющий себе равных метод тонкого анализа химического состава вещества — и была поставлена перед молодыми физиками Московского инженерно-физического института. Забегая вперед, скажу, что решили они ее успешно.

Среди множества различных методов анализа особым почетом у исследователей давно и заслуженно пользуется метод масс-спектрометрии. Смысл метода таков: вы, грубо говоря, расчленяете изучаемый образец на отдельные атомы и раскладываете эти атомы ino разным полочкам в зависимости от их веса или принадлежности к той или иной клетке таблицы Менделеева. А потом их подсчитываете.

Сортировать по весу атомы различных элементов можно с помощью электрических и магнитных полей. Правда, обычные атомы элек рически нейтральны, и электромагнитные поля по отношению к ним бессильны. Поэтому поступают обычно следующим образом. Небольшую, специально подготовленную пробу исследуемого образца нагревают электрической дугой до огромной температуры, при которой атомы вещества, теряя свои электроны, превращаются в облако заряжен

ных ионов. Теперь эти ионы после некоторой предварительной процедуры можно запускать в электромагнитное поле, которое и разложит их по полочкам в зависимости от веса. А регистрирующая аппаратура сообщит и запишет процентное соотношение составляющих вещество элементов. Казалось бы, все в порядке.

— И все-таки метод электрической искры уже не удовлетворяет современным требованиям, — говорит мне Сергей Сильное, лауреат премии Ленинского комсомола, с которым мы беседуем в лаборатории кафедры физики твердого тела. — Искровые ионизаторы не дают желаемой однородности ионов по зарядам и энергиям. А это вносит довольно-таки ощутимую неточность в результаты анализа. Поэтому доктор физико-математических наук Юрий Алексеевич Быковский, заведующий нашей кафедрой, поставил перед нами задачу создать новый (ИСТОЧНИК ионов. И обратил наше внимание на лазер.

О лазерах следует сказать особо. Начало 60-х годов знаменовалось в науке бурным развитием лазерной техники, вторжением лазеров буквально во все области исследования. Не оказалась исключением и физика твердого тела. В частности, открылись многообещающие возможности исследования вещества при нагреве его лазерными лучами, когда любой, даже самый тугоплавкий металл, мгновенно нагреваясь, испаряется и превращается в плазму — смесь электронов и ионизированных атомов. Исследованием этих возможностей среди прочих вопросов и занялись ученые кафедры физики твердого тела МИФИ, которая была организована в 1963 году.

13