THEORY OF LASER-ENHANCED IONIZATION IN FLAMES - COMPARISON WITH EXPERIMENTS

Résumé
La spectroscopie optogalvanique ou par augmentation de l'ionisation à l'aide d'un laser (L.E.I.) a été mise en oeuvre pour la détection d'éléments à l'état de traces dans une flamme par excitation à un et deux échelons. La sensibilité, définie comme étant le signal L.E.I. divisé par l'énergie de l'impulsion lumineuse et par la concentration des éléments en solution dans l'eau aspirés dans la flamme, a été mesurée pour plusieurs atomes. Un modèle théorique pour le processus d'accroissemnt de l'ionisation par excitation laser a été développé et comparé aux résultats expérimentaux. Cette comparaison montre l'importance des niveaux d'énergie qui ne sont pas impliqués directement dans les excitations lasers. L'accord entre théorie et expérience est satisfaisant. Quelques explications possibles sont proposées et discutées à propos des points de désaccord.

Abstract
Opto-galvanic or laser-enhanced ionization (LEI) spectroscopy has been performed on trace elements in a flame using one- and two-step laser excitations. The sensitivity, defined as the LEI signal divided by the laser pulse energy and the concentration of the trace element in the water solution aspirated into the flame, has been measured for a number of elements. A theoretical model for the LEI process has been developed and tested. The importance of energy levels, not involved in the laser transitions, is emphasized. The agreement between theory and experiment is satisfactory. Possible reasons for discrepancies which arise are discussed.