Нелинейная лазерная фотоакустика и спектроскопия неоднородных жидких сред тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, доктор физико-математических наук Ошурко, Вадим Борисович

• Ошурко, Вадим Борисович
• доктор физико-математических наук
• 2007

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Ошурко, Вадим Борисович

ВВЕДЕНИЕ 6 I. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЛАЗЕРНОЙ ФОТОАКУСТИКИ И ФОТОФИЗИКИ КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕД (обзор литературы)

1.1. Механизмы оптоакустической генерации звука

1.2. Теоретическое описание термоупругой оптоакустической генерации звука.

1.3. Экспериментальные проблемы лазерной оптоакустики

1.4. Фотоакустика неоднородных сред

1.5. Фотоакустическая томография

1.6. Нелинейная фотоакустика и фотоакустический отклик воды

1.7. Аномальные свойства и структура воды 49 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДЫ

2.1. Лазерные системы

2.1.1.Мощные импульсные лазерные системы

2.1.2.Инфракрасный перестраиваемый параметрический генератор света

2.1.3.Твердотельный импульсный лазер на красителе

2.2. Аналитические методики 86 2.2.1 .Комплекс для фотоакустических измерений 86 2.2.2.Спектрометр комбинационного (рамановского) рассеяния

2.3. Приготовление образцов

III. ЛИНЕЙНЫЙ И НЕЛИНЕЙНЫЙ ФОТОАКУСТИЧЕСКИЙ ОТКЛИК МИКРОЧАСТИЦ В ЖИДКОСТИ (эксперимент).

3.1. Экспериментальная методика

3.2. Фурье-анализ фотоакустических откликов эмульсии и раствора

3.3. Зависимость фурье-спектров отклика от размера частиц

3.4. Зависимость фотоакустического отклика неоднородных сред от интенсивности излучения

IV. АНАЛИЗ ФОРМЫ СИГНАЛОВ НЕЛИНЕЙНОГО И ЛИНЕЙНОГО ОТКЛИКА НЕОДНОРОДНЫХ СРЕД (теория и сравнение с экспериментом)

4.1. Общий метод

4.2. Отклик однородной среды

4.3. Отклик одиночных частиц (неоднородностей)

4.4. Отклик ансамбля неоднородностей

V. ОБЩЕЕ ВЫРАЖЕНИЕ ДЛЯ ТЕРМОНЕЛИНЕЙНОГО 158 ОТКЛИКА И НЕЛИНЕЙНАЯ ФОТОАКУСТИЧЕСКАЯ ТОМОГРАФИЯ

5.1. Фотоакустическая томография

5.2. Экспериментальное наблюдение фотоакустической томографии в нелинейном режиме

VI. ФОТО АКУСТИЧЕСКОЕ ДЕТКТИРОВАНИЕ СВЕРХНИЗКИХ 175 КОНЦЕНТРАЦИЙ

6.1. Отклонения калибровочных кривых от линейной зависимости

6.2. Акустический отклик в двух режимах генерации звука

VII. ЗАВИСИМОСТЬ ФОТОАКУСТИЧЕСКОГО ОТКЛИКА ОТ НАДМОЛЕКУЛЯРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПОГЛОТИТЕЛЯ: ионы в водных растворах

7.1. Фотоакустические спектры растворов солей

7.1.1 Вероятность примесного поглощения при малых 196 концентрациях

7.2. Сравнение концентрационных зависимостей ФА отклика и 197 спектров комбинационного рассеяния в растворах

7.3. Прямая проверка возможности анализа структуры воды в ионных растворах методом лазерной фотоакустики

VIII. НЕЛИНЕЙНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ В ОН-ВАЛЕНТНОЙ ПОЛОСЕ

И НЕОДНОРОДНАЯ СТРУКТУРА ВОДЫ

8.1. Эффект просветления ОН-колебательной полосы воды при резонансном лазерном воздействии с различными длинами волн

8.2. Спектры комбинационного (рамановского) рассеяния воды при резонансном ИК-лазерном воздействии с различными длинами

8.3. Смещение полосы поглощения: интерпретация экспериментов по нелинейно-оптическим свойствам воды

8.4. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВОДЫ: ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ.

8.4.1. Молекулярно-кинетическая теория воды.

8.4.2. Стационарное решение: аномалии воды 241 8.4.2. Нестационарное решение: моделирование лазерного 249 воздействия

8.5 О ФОТО АКУСТИЧЕСКОЙ ГЕНЕРАЦИИ В ВОДЕ ПРИ 4° С

IX. МЕТОД ДВУХКВАНТОВОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ КОМБИНАЦИОННЫХ (РАМАНОВСКИХ) КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ ПЕРЕХОДОВ С АКУСТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКОЙ

9.1 Оптическая кавитация

9.2. Метод двухквантового возбуждения рамановских переходов

9.3. Модификация фотоакустической установки

9.4. Зависимость амплитуды фотоакустического отклика при одно- и двухчастотном возбуждении от интенсивности излучения

9.5. Фурье-спектры в режиме кавитации и двухквантового поглощения

9.6. Спектры колебательных состояний модельного соединения.

ВЫВОДЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Нелинейная лазерная фотоакустика и спектроскопия неоднородных жидких сред»

Современные успехи лазерной физики в значительной степени связаны с возможностью стимулирования нелинейных по интенсивности излучения явлений. Это обусловлено, в частности, тем, что многие нелинейные фотопроцессы приводят к возможности избирательного (т.е. селективного) воздействия на структуру и свойства вещества. Это, в свою очередь, дает возможность избирательного изменения {управления) или тонкого (опять же избирательного) анализа структуры и свойств веществ. К практическим результатам развития этой области можно отнести - в задачах воздействия на структуру вещества - лазерное разделение изотопов, газофазную и поверхностную лазерную химию и др., в области аналитических методов -лазерные методы комбинационного рассеяния, когерентное антистоксово рассеяние света (КАРС) и многие другие.

Большая часть нелинейных процессов, изучаемых лазерной физикой, связана с неравновесностью распределения энергии возбуждения по степеням свободы атомов и молекул вещества, создаваемой лазерным излучением. Под неравновесностью здесь следует понимать практически любое отклонение распределения энергии по степеням свободы системы от равновесного, обычно -Больцмановского распределения. (Это могут быть, например, атомы или молекулы в электронно- или колебательно-возбужденном состоянии, или же пространственная неравновесность - локальное увеличение температуры в каких-то частях системы и т.п.). Такие неравновесные распределения чаще всего и обеспечивают селективность лазерного воздействия. Поэтому изучение способов создания неравновесных распределений возбуждения, а также путей релаксации таких состояний является одной из главных задач лазерной физики.

Лазерная оптоакустика (фотоакустика) - генерация звука в веществе под действием света - в настоящее время становится важным методом анализа таких пространственно неравновесных распределений возбуждения. Если в прошлые десятилетия лазерная фотоакустика применялась, в основном, как высокочувствительный метод измерения коэффициентов поглощения, то теперь появились новые направления, такие, как фотоакустическая томография, позволяющая изучать пространственное распределение температуры лазерного нагрева с микронным разрешением.

Это оказалось возможным благодаря изучению связи между формой фотоакустического отклика при импульсном лазерном воздействии и характеристиками среды. В общем случае, эта взаимосвязь очень сложна. Тем не менее, в линейной по интенсивности излучения фотоакустике, удается установить основную закономерность: так, форма фотоакустического отклика представляет собой свертку функции лазерного импульса и пространственного распределения источников тепла в среде.

Однако, в случае фотоакустики, нелинейной по интенсивности излучения, такая общая закономерность пока не была установлена. Основной причиной нелинейного отклика - и особенно в практически важных биологических и вообще водных средах - обычно является зависимость термодинамических параметров среды от температуры. Так, в воде, коэффициент теплового расширения меняется в полтора раза при нагреве всего на десять Кельвинов.

Поиск такой общей закономерности, связывающей форму фотоакустического отклика и характеристики среды в нелинейном случае -одна из основных целей данной работы.

В главе 5 будет показано, что в общем нелинейном случае форма фотоакустического отклика представляет собой вейвлет-преобразование пространственного распределения источников тепла в среде. Это открывает совершенно новые перспективы для фотоакустической томографии.

С другой стороны, в фотоакустике водных сред имеется также ряд вопросов, ясных пока не полностью. К ним относятся фотоакустическая генерация в воде при четырех градусах Цельсия (когда коэффициент теплового расширения обращается в ноль), отклонения калибровочных кривых от линейности (в большую сторону) при сверхнизких концентрациях поглотителя, фотоакустика неоднородных сред и т.д. (вопросам нелинейной фотоакустики неоднородных сред посвящены Главы 3 и 4, вопросам отклика при сверхнизких концентрация Глава 6).

Заметим, что многие из этих вопросов относятся к водной среде. Вода, как известно, является особой жидкостью, обладающей аномальным поведением ряда термодинамических параметров. Естественно связать эти проблемы - свойства воды и неясные вопросы фотоакустики водных сред. Как будет показано в данной работе, нелинейно-оптические свойства воды лишь добавляют дополнительные «аномалии» к уже имеющимся.

Вместе с тем, обнаруженная в настоящей работе чувствительность термонелинейной фотоакустики к неоднородностям, на уровне надмолекулярной организации поглотителя (Глава 7), совместно с экспериментами по нелинейному поглощению в воде дала возможность обнаружить новое важное свойство воды: существование положительной обратной связи между формированием сольватных оболочек ионов и электролитической диссоциацией (Глава 8).

Это позволило предложить новую молекулярно-кинетическую модель воды, объясняющую как наши эксперименты, так и ряд известных аномалий.

Наконец, в качестве контрольного эксперимента, в главе 9 описаны результаты по нелинейному двухквантовому возбуждению рамановских переходов в непоглощающих органических ионах с фотоакустической диагностикой. Именно обнаруженные выше свойства воды (как неоднородной среды) позволили наблюдать такое явление.

Основные положения, выносимые на защиту;

1. В линейном режиме термоупругого оптоакустического возбуждения звука в жидкости, содержащей микрочастицы, при условии, что тепловые поля отдельных частиц за время анализа не перекрываются, вклад микрочастиц в эксперименте всегда лежит в высокочастотной части акустического спектра.

2. При низких концентрациях поглощающего вещества 1 ppb) отклонение концентрационных (калибровочных) кривых от линейности может объясняться тем, что тепловые поля от отдельных поглотивших квант света молекул уже не перекрываются за время эксперимента и такие нагретые области играют роль микронеоднородностей в формировании фотоакустического отклика.

3. В общем случае форма фотоакустического сигнала при термонелинейном оптоакустическом возбуждении звука (в частности, при линейной зависимости коэффициента теплового расширения от температуры) представляет собой вейвлет-преобразование от квадрата функции пространственного распределения тепловых источников; при этом форма лазерного импульса играет роль базисной вейвлет-функции, а длительность импульса определяет уровень вейвлет-разложения.

4. Ассоциированные молекулы воды, образующие сольватный комплекс или клатрат вокруг растворенного иона проявляют себя в импульсном фотоакустическом отклике как точечные микронеоднородности.

5. При резонансном лазерном возбуждении в пределах инфракрасной полосы поглощения ОН-валентных колебаний воды, в области высокочастотного крыла полосы, отвечающего неассоциированным молекулам наблюдается монотонное просветление с ростом интенсивности лазерного излучения; в области низкочастотного крыла ОН-полосы наблюдается немонотонный -осциллирующий характер просветления с ростом интенсивности излучения.

6. Модель, основанная на представлении о положительной обратной связи между количеством ассоциированных молекул (в сольватокомплексах вокруг ионов) и количеством ионов (т.е. диссоциированных на ионы молекул воды) адекватно описывает все полученные в работе результаты и позволяет качественно объяснить известное аномальное поведение плотности и теплоемкости воды с ростом температуры от 0° до 100° С.

7. Ассоциированные молекулы в сольватокомплексах ионов в воде при о 2 высоких интенсивностях лазерного излучения 10 Вт/см ) играют роль центров оптической кавитации (фазовых переходов), что обусловлено неравновесным распределением температуры между ассоциированными молекулами и сеткой воды, и, тем самым, позволяют наблюдать эффект

11 двухквантового возбуждения комбинационных (рамановских) переходов в молекулярных ионах в водном растворе методами фототоакустики.

Научна новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые показано, что при оптоакустическом возбуждении звука в жидкости, содержащей микрочастицы в качестве неоднородностей, вклад таких микрочастиц в высокочастотной части акустического спектра обусловлен их статистическим пространственным распределением при конечном числе микрочастиц.

2. Впервые показано, что при низких концентрациях поглощающего вещества

1 ppb) отклонение концентрационных (калибровочных) кривых от линейности в сторону больших сигналов может объясняться тем, что тепловые поля от отдельных поглотивших фотон молекул уже не перекрываются за время эксперимента и такие нагретые области играют роль микронеоднородностей в формировании фотоакустического отклика .

3. Впервые получена общая закономерность - вейвлет-преобразование -связывающее в одномерном случае форму фотоакустического сигнала при термонелинейном оптоакустическом возбуждении звука с функцией пространственного распределения тепловых источников; при этом показано, что форма лазерного импульса играет роль базисной вейвлет-функции, а длительность импульса определяет уровень вейвлет-разложения.

4. Впервые экспериментально показано, что ассоциированные молекулы воды, образующие сольватный комплекс или клатрат вокруг растворенного иона проявляют себя в импульсном фотоакустическом отклике, как точечные микронеоднородности.

5. Впервые экспериментально обнаружено, что при резонансном лазерном возбуждении в пределах инфракрасной полосы поглощения ОН-валентных колебаний воды, в области высокочастотного крыла полосы, отвечающего неассоциированным молекулам, наблюдается монотонное просветление среды с ростом интенсивности лазерного излучения. В области низкочастотного крыла ОН-полосы наблюдается немонотонный - осциллирующий характер просветления с ростом интенсивности излучения.

6. Впервые предложена теоретическая модель воды, основанная на представлении о положительной обратной связи между количеством ассоциированных молекул сольватокомплексах вокруг ионов и количеством ионов (т.е. диссоциированных на ионы молекул воды), которая объясняет все полученные результаты и позволяет качественно объяснить известное аномальное поведение плотности и теплоемкости воды с ростом температуры от 0° до 100° С.

7. Впервые экспериментально показано, что ассоциированные молекулы в сольватокомплексах ионов в воде при высоких интенсивностях лазерного излучения играют роль центров оптической кавитации, и, тем самым, позволяют наблюдать эффект двухквантового возбуждения комбинационных (рамановских) переходов в молекулярных ионах в водном растворе методами оптоакустики.

Практическая ценность результатов;

1. Полученные результаты по определению оптоакустического отклика микрочастиц в линейном режиме термоупругого оптоакустического возбуждения при статистическом распределении конечного количества микрочастиц в пространстве позволяют построить фотоакустический спектрометр микронеоднородностей, что важно для спектральной диагностики реальных сред в задачах экологии, геологии и поиска месторождений.

2. Полученное объяснение отклонения концентрационных (калибровочных) кривых при низких концентрациях поглощающего вещества может позволить в ряде задач на порядок улучшить предел обнаружения вещества, что важно для большинства приложений оптоакустики.

3. Обнаруженная общая закономерность, определяющая форму фотоакустического сигнала при термонелинейном возбуждении звука и представляющая собой вейвлет-преобразование от функции пространственного распределения тепловых источников позволяет управлять как пространственным разрешением (которое может быть улучшено более, чем на порядок), так и контрастом картины в оптоакустической томографии при использовании нелинейного режима; при этом появляется возможность использования большого числа методов, развитых для вейвлет-преобразования. Это важно прежде всего для задач медицины и биологии.

4. Обнаруженный эффект отклика ассоциированных молекул вокруг растворенного иона открывает возможность оптоакустического анализа ионных растворов, что важно в задачах аналитической химии.

5. Предложенная модель с положительной обратной связью между количеством ассоциированных молекул сольватокомплексах вокруг ионов и количеством ионов открывает возможность построения теории воды, основанной на принципах теории нелинейных динамических систем.

6. Эффект двухквантового возбуждения комбинационных (рамановских) переходов в молекулярных ионах в водном растворе с акустической диагностикой оптической кавитации позволяет избирательно (селективно) детектировать растворенные ионы, не имеющие полос поглощения в видимой области, на фоне высоких концентраций других веществ. Это может применяться в большом числе задач экологии, медицины и химии.

Апробация работы.

Результаты работы докладывались на III Международной конференции «Лазерная физика и спектроскопия», (г.Гродно, 1997 г.), международных конференциях «Laser Physics» : LPHYS'97 (г.Прага, Чехия), LPHYS'2000 (г.Бордо, Франция), LPHYS'2001 (г.Москва), LPHYS' 2003 (г. Гамбург, Германия), LPHYS' 2006 (г.Лозанна, Швейцария), Второй международной конференции "Фундаментальные проблемы физики" (г. Саратов, 2000), Научной конференции РНЦ КИ памяти Курчатова (г.Москва,2006); научных сессиях МИФИ-98, МИФИ-99, МИФИ-2000, МИФИ-2001, МИФИ-2002, МИФИ-2003, МИФИ-2004, МИФИ-2005, МИФИ-2006, (г.Москва).

Публикации.

Всего по теме диссертации 38 публикаций, из них 15 статей в реферируемых журналах, входящих в список ВАК РФ (единолично написанных - 4), 3 препринта, 20 тезисов в сборниках трудов конференций. (Всего публикаций - 51, из них статей -20).

1. В.Б.Ошурко, Визуализация тепловых полей в нелинейной оптоакустике, Письма в ЖТФ, № 16, с.64, 2006.

2. E.A.Manykin, V.B.Oshurko, "Water Ordering Under the Laser Radiation",

• th •

Proceeding of 15 International Laser Physics Workshop, Lausanne, Switzerland, p.

167, 2006.

3. Ананьин О.Б.,Лаврухин Д.В.,Мелехов А.П.,Ошурко В.Б. К вопросу о регистрации давления в полимере, возникающего при воздействии интенсивного излучения мягкого рентгеновского диапазона, Труды научной сессия МИФИ-2005, Том 4, Москва, МИФИ, 2005, с.212.

4. Мелехов А.П., Ошурко В.Б. Фотоакустическая томография неоднородностей, Труды научной сессия МИФИ-2005, Том 4, Москва, МИФИ, 2005, с.253.

5. Ошурко В.Б. Термонелинейная фотоакустика как вейвлет-преобразование теплового поля в среде, Труды научной сессия МИФИ-2005, Том 4, Москва, МИФИ, 2005, с.252

6. Лаврухин Д.В., Мелехов А.П., Ошурко В.Б. О возможности применения фотодефлекционного метода при лазерной ультразвуковой диагностике твердого тела, Труды научной сессия МИФИ-2005, Том 4, Москва, МИФИ, 2005, с.237-238.

7. В.Б.Ошурко, Термонелинейная лазерная оптоакустическая томография, Квантовая электроника, т.35, № 2, 2004, с.185-190.

8. В.Б.Ошурко, Тепловая нелинейность при лазерной фотоакустической томографии неоднородных сред, Инженерная физика, №2, 2004, с.69-72.

9. А.Р Melekhov and V.B. Oshurko Thermally nonlinear laser photoacoustics and tissue tomography, Xll International Workshop on Laser Physics, Hamburg, Germany, 2003, Proceedings p. 190.

10. Лаврухин Д.В., Мелехов А.П., Ошурко В.Б. Возможности нерезонансной лазерной фотоакустики как экспресс-метода контроля качества и определения производителя продукции, Труды научной сессия МИФИ-2003, Том 4, Москва, МИФИ, 2003, С.1&Ч

11. Ошурко В.Б., Мелехов А.П., Лаврухин Д.В., Карпюк А.Б., Бактыбеков К.С. О возможности наблюдения двухквантового возбуждения комбинационных колебательных переходов в жидкости фотоакустическим методом Труды научной сессияМИФИ-2002,Том 2,Москва,МИФИ, 2002,с. 165

12. Быковский Ю.А., Лаврухин Д.В., Карпюк А.Б., Ошурко В.Б., «Лазерное фотоакустическое определение концентраций углеводородов в воде», Инженерная физика, №3, 2001, с.74-76.

13. Ананьин О.Б., ОшуркоВ.Б, Сюй Цзэпин, Лаврухин Д.В., Карпюк А.Б., Мелехов А.П., Абляция полимера интенсивным мягким рентгеновским излучением, Инженерная физика, №3,2001 .с.62-68.

14. Ананьин О.Б., Ошурко В.Б, Сюй Цзэпин, Лаврухин Д.В., Карпюк А.Б., "Фотоакустичесий отклик в полимере при воздействии интенсивного мягкого рентгеновского излучения", Инженерная физика. №3,2001.с.68-72.

15. Ананьин О.Б., Ошурко В.Б, Сюй Цзэпин, Лаврухин Д.В., Карпюк А.Б., Мелехов А.П., "Воздействие интенсивного излучения мягкого рентгеновского диапазона на полимер", Москва, Препринт МИФИ, № 008-2001.

16. Ананьин О.Б., Карпюк А.Б., Лаврухин Д.В., Ошурко В.Б., Сюй Цзэпин, "Механизмы абляции материалов под действием интенсивного мягкого рентгеновского излучения", Труды научной сессия МИФИ-2001, Том 4, Москва, МИФИ, 2001, с . i

17. Ананьин О.Б., Карпюк А.Б., Лаврухин Д.В., Ошурко В.Б., Сюй Цзэпин, "Модификация вещества под действием интенсивного мягкого рентгеновского излучения", Труды научной сессия МИФИ-2001, Том 4, Москва, МИФИ, 2001, с Л 5 7.

18 Лаврухин Д.В., Ананьин О.Б., Карпюк А.Б., Ошурко В.Б., Сюй Цзэпин, "Структурные изменения в полимерах под действием интенсивного мягкого рентгеновского излучения", Тез. докл. Второй международной конференции "Фундаментальные проблемы физики", г. Саратов, 2000, с. 122.

19.Сюй Цзэпин, Ананьин О.Б., Карпюк А.Б., Лаврухин Д.В., Ошурко В.Б, "О механизме абляции полимеров под действием интенсивного мягкого рентгеновского излучения", Тез. докл. Второй международной конференции "Фундаментальные проблемы физики", г. Саратов, 2000, с. 180.

20.V.B.Oshurko, Yu.A.Bykovsky, A.B.Karpiouk, A.P.Melekhov , New method of laser photoacoustic analysis of aqueous solutions, X International Workshop on Laser Physics, Moscow, Russia, 2001, Proceedings p. 152.

21.О.Б.Ананьин, В.К.Ляпидевский, В.Б.Ошурко, А.Б.Карпюк, Сюй Цзепин, О возможности модификации структуры вещества интенсивным рентгеновским излучением, Научная сессия МИФИ-2000, т.4, с.30.

22.Ю.А.Быковский, А.Б.Карпюк, В.Б.Ошурко, А.П.Мелехов, Анализ содержания эмульгированных углеводородов в воде лазерно-фотоакустическим методом, Научная сессия МИФИ-2000, т.4, с.29.

23.Ю.А.Быковский, А.Б.Карпюк, В.Б.Ошурко, А.П.Мелехов, Избирательное детектирование нефтяных углеводородов в природной воде методом лазерной фотоакустической спектроскопии, Инженерная физика, No.4, 2000, с.35-42.

24.Ю.А.Быковский, А.Б.Карпюк, В.Б.Ошурко, А.П.Мелехов, Определение следовых концентраций углеводородов в воде методом лазерной фотоакустической спектроскопии, Инженерная физика, No.4, 2000, с.29-34.

25.V.B.Oshurko, Yu.A.Bykovsky, A.B.Karpiouk, A.P.Melekhov, Laser Photoacoustic Probe of Absorber Spatial Organization, Laser Physics, Vol.11, No 4, 2001, p.38-43.

26. V.B.Oshurko, Yu.A.Bykovsky, A.B.Karpiouk, A.P.Melekhov, Laser Photoacoustic Control of Water Quality, Laser Physics, Vol.11, No 4, 2001, p.16-20.

27.V.B.Oshurko, Yu.A.Bykovsky, A.B.Karpiouk, A.P.Melekhov, Laser Photoacoustic Detection of Oil Hydrocarbons in Water Emulsions, Laser Physics, Vol.11, No 4, 2001, p.31-37.

28.V.B.Oshurko, Yu.A.Bykovsky, A.B.Karpiouk, A.P.Melekhov, Laser photoacoustic probe of absorber spatial organization, IX International Workshop on Laser Physics Proceedings, Bordeaux, France, 2001.

29.V.B.Oshurko, Yu.A.Bykovsky, A.B.Karpiouk, A.P.Melekhov, Laser photoacoustic control of water quality, IX International Workshop on Laser Physics Proceedings, Bordeaux, France, 2001.

30.V-B.0shurko, Yu.A.Bykovsky, A.B.Karpiouk, A.P.Melekhov, Laser photoacoustic detection of oil hydrocarbons in water emulsions, IX International Workshop on Laser Physics Proceedings, Bordeaux, France, 2001.

31.V.B.Oshurko, A.B.Karpiouk, D.V.Klotchkov, A.A.Chistyakov, Specific vibrational relaxation in protein macromolecules under resonant infrared laser radiation, Laser Physics, Vol.8, No 6, 1997, p.93-104.

32.Yu.A.Bykovskii, D.V.Klotchkov, V.B.Oshurko, A.A.Chistyakov, Nonlinear processes in liquid water under resonant infrared laser radiation, Laser Physics, Vol.8, No 6, 1997, p.105-112.

33.Yu.A.Bakhirkin,Yu.A.Bykovskii, V.B.Oshurko, A.A.Chistyakov, Spatially selective surface dissociation of macromolecules under the action of resonant IR laser radiation. Laser Physics, Vol.6,No 4, 1996, p.695-707.

34.A.B.Karpiouk, D.V.Klotchkov , V.S.Krylov, V.B.Oshurko, P.G.Pleshanov, D.M.Shamayev, R.G.Langlouis "Biochemical reaction elementary stages analysis using mixing-free flow method" препринт Lawrence Livermore National Laboratory, L-452, UCRL-JC, 1996.

35.L.A.Azarov, A.V.Yevstratov, A.B.Karpiouk, D.V.Klotchkov, V.S.Krylov, R.G.Langlois, V.B.Oshurko, A.L.Osipenkov, P.G.Pleshanov, D.M.Shamayev "Energy transfer in dual fluorescence cell analysis", препринт Lawrence Livermore National Laboratory, L-452, UCRL-JC , 1996

36.Artsyukhovich A.N.,Bykovsky Yu.A.,Oshurko V.B.,Chistyakov A.A.,Zemtsova L.I.,Terentyeva E.V.,Lyubimova L.M. "The Laser Luminescent Unit for Determination of Rare and Dispersed Elements."-In: XI CANAS Conference on Analytical Atomic Spectroscopy with International participation: Abstracts -M.,Nauka, 1990,- p.287.

37.Бахиркин Ю.А.,Быковский Ю.А.,Ошурко В.Б., Чистяков А.А. ,Якупов T.M. Нетепловая и тепловая диссоциация макромолекул на поверхности полимера, стимулированная лазерным излучением. - XIV Международная конференция по когерентной и нелинейной оптике (КиНО), т.П. -ЛГУ, 1991. - С.23.

38. Бахиркин Ю.А.,Быковский Ю.А.,Ошурко В.Б., Чистяков А.А.,"Тепловая диссоциация макромолекул при воздействия резонансного лазерного излучения на поверхность полимеров", - Химия высоких энерггш,1994,т.28, N 5,с.344-353.

Заключение диссертации по теме «Лазерная физика», Ошурко, Вадим Борисович

выводы

1. Экспериментально показано, что при термоупругом оптоакустическом возбуждении звука в жидкости, содержащей микрочастицы, при условии, что тепловые поля отдельных частиц за время анализа не перекрываются, вклад микрочастиц всегда лежит в высокочастотной части акустического спектра.

2. Показано, что при низких концентрациях поглощающего вещества (~ 1 ppb) отклонение концентрационных (калибровочных) кривых от линейности может объясняться тем, что тепловые поля от отдельных поглотивших квант света молекул уже не перекрываются за время эксперимента и такие нагретые области играют роль микронеоднородностей в формировании фотоакустического отклика .

3. Показано, что в общем случае форма фотоакустического сигнала при термонелинейном оптоакустическом возбуждении звука (в частности, при линейной зависимости коэффициента теплового расширения от температуры) представляет собой вейвлет-преобразование от квадрата функции пространственного распределения тепловых источников; при этом форма лазерного импульса играет роль базисной вейвлет-функции, а длительность импульса определяет уровень вейвлет-разложения. Экспериментально подтверждено увеличение пространственного разрешения фотоакустической томографии в термонелинейном режиме по сравнению с линейным.

4. Экспериментально обнаружено, что ассоциированные молекулы воды, образующие сольватный комплекс или клатрат вокруг растворенного иона проявляют себя в импульсном фотоакустическом отклике как точечные микронеоднородности.

5. Обнаружено, что при резонансном лазерном возбуждении в пределах инфракрасной полосы поглощения ОН-валентных колебаний воды, в области высокочастотного крыла полосы, отвечающего неассоциированным молекулам наблюдается монотонное просветление с ростом интенсивности лазерного излучения; в области низкочастотного крыла ОН-полосы наблюдается немонотонный - осциллирующий характер просветления с ростом интенсивности излучения.

6. Предложена модель воды, основанная на представлении о положительной обратной связи между количеством ассоциированных молекул сольватокомплексах вокруг ионов и количеством ионов (т.е. диссоциированных на ионы молекул воды), которая объясняет все полученные результаты и позволяет качественно объяснить известное аномальное поведение плотности и теплоемкости воды с ростом температуры от 0° до 100° С.

7. Экспериментально показано, что ассоциированные молекулы в сольватокомплексах ионов в воде при высоких интенсивностях лазерного

8 2 излучения (~ 10 Вт/см ) могут играть роль центров оптической кавитации (фазовых переходов), что обусловлено неравновесным распределением температуры между ассоциированными молекулами и сеткой воды, и, тем самым, позволяют наблюдать эффект двухквантового возбуждения комбинационных (рамановских) переходов в молекулярных ионах в водном растворе методами оптоакустики.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Ошурко, Вадим Борисович, 2007 год

1. Signal analysis of transients in pulsed photoacoustic spectroscopy./ D.A.Schurig, G.L.Klunder, M.Shannon, R.E. Russo // Rev.Sci.1.strum.- 1993.-№64(2).- P.363.

2. Э. Там, в сборнике: «Сверхчувствительная лазерная спектроскопия»/ под редакцией Д. Клайджера/ М.: Мир, 1986.- С. 106.

3. Photo-acoustic and photo-refractive detection of small absorptions in liquids./ S.R.J.Brueck, H.Kidal, L.G.Belanger//Opt.Commun.- 1980.-V.34(2).-P.199.

4. Optical absorption coefficients of water./ A.C.Tam, C.K.N. Patel // Nature.- 1979. V.280.- P. 304.

5. Гусев В.Э., Карабутов A.A. «Лазерная оптоакустика»/ В.Э.Гусев, А.А.Карабутов,- М.: Наука, 1991- С.11.

6. Generation of deformation waves in the processes of photoexcitation and recombination of nonequilibrium carriers in silicon./ Avanesyan S.M., Gusev V.E., Zheludev N.// Appl.Phys. A.- 1986.-V.40.-P. 163.

7. Photoacoustic cavitation and heat transfer effects in the laser-induced temperature jump in water./ W.O.Wray, T.Aida, R.B.Dyer // Appl.Phys. В.- 2002.-V.74.- P.57 -66.

8. Гусев В.Э., Карабутов A.A. «Лазерная оптоакустика»/ В.Э.Гусев, А.А.Карабутов.- М.: Наука, 1991- С.27.

9. Гусев В.Э., Карабутов А.А. «Лазерная оптоакустика»/ В.Э.Гусев, А.А.Карабутов.- М.: Наука, 1991- С.38.

10. Лазерная динамическая оптоакустическая диагностика конденсированных сред, С.В.Егерев./ Л.М.Лямшев, О.В.Пученков // УФН.- 1990.-Т. 160(9).-С.111.

11. Laser-induced high-pressure shock waves in water./ C.E.Bell, J.A.Landt // Appl.Phys.Lett.- 1967.-V.10.-P. 46.

12. К теории импульсной оптоакустической спектроскопии./ Егерев С.В., Пученков О.В.//АкусТ. журн.- 1986.- № 1.-С.32.

13. Анализ формы сигнала при фотоакустической диагностике./ О.Б.Овчинников, А.Е.Пашин, О.В.Пученков // АкусТ.журн. 1987.-Т. -33.-С.312.

14. Теория термооптической генерации неоднородных акустических полей./

15. A.А.Карабутов, О.В.Руденко, Е.Б.Черепецкая, //АкусТ.журн.-1979.-№.25.-С.373.

16. Лазеры в акустике. / Л.М.Лямшев // УФН.- 1987.-№135.-С.637.

17. Красильников В.А., Крылов В.В. «Введение в физическую акустику» /

18. B.А.Красильников. В.В. Крылов.-М.: Наука, 1985. -С.73.

19. Спектральные характеристики оптоакустических сигналов./ И.А.Веселовский, Л.М.Дорожкин. //АкусТ.журн,- 1987.-№33.-С. 834.

20. Applications of photoacoustic sensing techniques. / A.C.Tam. // Rev.Mod.Phys.-1986.-V.58.-P. 381.

21. Чабанов B.E. «Лазерный ультразвуковой контроль материалов»./ В.Е.Чабанов. -Л.: Изд. Ленингр. ун-та, 1986.-С.5.

22. Photoacoustic imaging using the Fourier transform technique. /H.Coufal, V.Moller, S.Schneider//Applied Optics.- 1982.-V.21.-P.116.

23. Photoacoustic imaging using the Hadamard transform technique./ H.Coufal, V.Moller, S.Schneider. //Applied Optics. 1982.-V.21.-P.2239.

24. Depth Profile Study of Large-Sized Coal Samples by Fourier Transform Infrared Photoacoustic Spectroscopy./ T. Zerlia. //Applied Spectroscopy.- 1986,- №40.-P.214.

25. К теории импульсной оптоакустической спектроскопии слабопоглощающих сред. /С.В.Егерев, К.А.Наугольных, А.Е.Пашин,

26. B.Н.Участнов.//Акустический журнал.- 1986.-№30.-С.310.

27. Phase shift of photoacoustic signals from microparticles in liquids./ T.Kitamori, M.Fujii, T.Sawada.// J.Appl.Phys.- 1985.-N4. -P. 1456.

28. The photoacoustic effect generated by a spherical droplet in a fluid. /G.J.Diebold, P.J.Westervelt.//J.Acoust.Soc.Amer.- 1988.-V. 84.-N 6.-P. 2245.

29. Оптоакустическая диагностика микронеоднородных жидких сред. /С.В.Егерев, А.Е.Пашин // Акустический журнал.- 1993.-№39.-С.86.

30. К теории оптоакустического эффекта в жидких дисперсных системах. /О.М.Зозуля, О.В.Пученков.//Акустический журнал.- 1993.-№39.-С.92.

31. A Theoretical Model of the Linear Thermo-Optical Response of an Absorbing Particle Immersed in a Liquid. /V.N.Inkov, A.A.Karabutov, I.M.Pelivanov // Laser Physics.- 2001V. 11. -N.1.- P. 1283.

32. Time-resolved laser optoacoustic tomography of inhomogeneous media./ A.A.Karabutov, N.B.Podymova, V.S.Letokhov. //Applied Physics.- 1996.- N 63. -P.545.

33. Измерение оптических характеристик рассеивающих сред лазерным оптико-акустическим методом. / А.А.Карабутов, И.М.Пел Иванов, Н.Б.Подымова, С.Е.Скипетров // Квантовая электроника.- 1999.-Т.29.-№ 3.1. C. 215.

34. Карабутов А.А., Овчинников О.Б. «Акустика» / А.А. Карабутов, О.Б. Овчинников.- М.: СудоС.пром., 1987. -С. 93.

35. Прямое измерение пространственного распределения интенсивности света в рассеивающей среде./ А.А.Карабутов, И.М.Пеливанов, Н.Б.Подымова, С.Е.Скипетров // Письма в ЖЭТФ.- 1999.-Т.70.-С.123.

36. Оптоакустическая диагностика при оптическом пробое в жидкости./ С.В.Егерев, А.Е.Пашин // ЖТФ. -1981 .-№ 51 .-С. 226.

37. Nanosecond photoacoustic studies on ultraviolet laser ablation of organic polymers./ P.E.Dyer, R.Srinivasan.// Appl.Phys.Lett. 1986. - №48.- P. 445.

38. Nonlinear propagation of laser-generated sound pulses in a water and granular medium. /К.А. Naugolnykh, S.V.Egerev, I.B.Esipov, K.A.Matveev // J.Acoust. Soc.Am. 1991.- N 106.- P. 3135.

39. Photoacoustic shock generation in carbon suspensions. / A.C.Beveridge, T.E.McGrath, G.J.Diebold, A.A.Karabutov // Appl.Phys.Lett.- 1999.-N 75.- P. 4204.

40. Laser generation of acoustic waves in liquids and gases. / M.W.Sigrist. // J.Appl.Phys. 1986.-N 60.- P. R83-122.

41. Nonthermal acoustic signals from absorption of a cylindrical laser beam in water. / S.D.Hunter, W.V.Jones, D.J.Malbrough // J.Acoust.Soc.Am. 1981. N69.- P.1563.

42. Оптоакустическая генерация в области максимума плотности воды. /Дунина Т.А., Егерев С.В., Наугольных К.А. // Письма в ЖТФ. 1983.- N 9. С.410.

43. Nonlinear thermoacoustics and electrostriction explanations of acoustic signatures in 4 °C water caused by laser pulses and proton beams. / Pierce A.D. // J.Acoust.Soc.Am.Suppl. 1982.- V.l.-N 72.- P.513.

44. A nondestructive acoustic electric field probe. / Migliori A., Thompson J.D. // J.Appl.Phys. 1980. -N51.- P.479-485.

45. Piezoelectric polymer probe for ultrasonic applications./ A.S. De Reggie, S.C.Roth, J.M.Kenney, S.Edelman, G.R.Harris // Journ. Acoust. Soc. Am. -1981.-N 69.- P.853.

46. Антонченко В.Я., Давыдов A.C, Ильин B.B. «Основы физики воды» /

47. B.Я. Антонченко, А.С. Давыдов, В.В. Ильин.- Киев: Наукова думка, 1991.1. C.5.

48. Barnes P. «Progress in liquid physics» / P. Barnes. New York: Wiley.- 1978.-P.9.

49. Физическая энциклопедия / М.: изд. Большая Российская энциклопедия, 1988.- Т. 1.-С.297.

50. Пиментел Дж., Мак-Кленан О. «Водородная связь» / Дж. Пиментел,. О. Мак-Кленан.-М.: Мир, 1964.-С.10.

51. Luck W.A.P. «Hydrogen Bond» / W.A.P. Luck. Amsterdam-New York-Oxford: Wiley, 1976.- P. 561.

52. Загадки воды. / Ю.И. Наберухин //Соросовский образовательный журнал.-1996.-№5. -С. 41-48.

53. Heat capacity anomaly in large sample of supercooled water. /Е. Tombari, C. Ferrari, G. Salvetti // Chem. Phys. Lett. -1999.- V. 300.-N 5-6.-P. 749-751.

54. Зацепина Г.Н. Физические свойства и структура воды. / Г.Н. Зацепина.- М.: Наука, 1987.-С.7.

55. Structure of water: A Monte Carlo calculation. / Barker J. A., Watts R.O. // Chem. Phys. Lett. 1969. - V. 3. - №3.- P. 144.

56. A Theory of Water and Ionic Solution, with Particular Reference to Hydrogen and Hydroxyl Ions. // Bernal J.D, Fowler F.N. // J.Chem. Phys. 1933.- N 1. -P.515.

57. Самойлов О.Я. «Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов» / О.Я. Самойлов. М.: изд. АН СССР, 1957.-С.10.

58. Rearrangements of model (Н20)8 and (Н20)2о clusters. / DJ. Wales and 1. Ohmine // J. Chem. Phys. 1993. - V. 98. - P. 7252.

59. Monte Carlo simulation of (H20)8: Evidence for a low-energy S4 structure and characterization of the solid -liquid transition. / C.J. Tsai and K.D. Jordan //J. Chem. Phys. 1991. - V. 95. - P. 3850.

60. Structure of water clusters computed with the aid of molecular graphics. / Buffey Т., Byers B.W. // Chem. Phys. Lett. 1984. - V. 109. - №1. - P. 59.

61. Solvation effects on molecular pure radiative lifetime and absorption oscillator strength in clusters./ A. Penner, A. Amirav, J. Jortner, A. Nitzan and J. Gersten // J. Chem. Phys. 1990.-N93.-P. 147 .

62. Pivot method for global optimization: study of water clusters (H20)N with 2<N<33. / P. Nigra, S. Kais // Chem. Phys. Lett. 1999. - V. 305.- N 5-6.- P.433-438.

63. Determination of the structure and stability of water clusters using temperature dependent technique. /1. M. Quintana, W. Ortiz, G.E. Lopez // Chem.Phys. Lett. 1998.-V. 287.-N 3-4.-P. 429.

64. Global minima of water clusters (H20)n. n<21. described by an empirical potential. / D.J. Wales, M.P. Hodges // Chem. Phys. Lett. 1998.-V.286.-N 1-2.-P.65.

65. Chemical bonding in water clusters. / С Lee, H. Chen, G. Fitzgerald // J. Chem. Phys. 1995.-N102(3).- P.1266.

66. A model for the formation and stabilization of charged water clathrates. / P. M. Holland and A. W. Castleman. // J. Chem. Phys. 1980. -V.72. -N 11.-P.5984-5990.

67. Temperature and cluster size dependence studies of reactions of protonated water clusters with acetonitrile./ X. Yang and A. W. Castleman. // J. Chem. Phys. -1991.- N 95. -P.130.

68. Fluctuation, relaxation and rearrangement dynamics of a model (H2O)20 cluster: Non-statistical dynamical behavior. /А. Baba, Y. Hirata, S. Saito, I. Ohmine and D.J. Wales II J.Chem.Phys.- 1997.-N 106.- P. 3329.

69. Structure, dynamics, and thermodynamics of model (H20)8 and (H20)2o clusters. /D.J. Wales and I. Ohmine // J. Chem. Phys. 1993.-V.98.- P.7245.

70. Rearrangement of model (H20)8 and (H20)20 clusters. / D.J. Wales and I. Ohmine.//J. Chem. Phys. 1993.-V. 98.- P.7257.

71. Theoretical study of water trimer./ D.J. Wales II J. Am. Chem. Soc.- 1993.-N 115.-P.11180.

72. Computer simulations of cesium-water clusters: Do ion-water clusters form gas-phase clathrates? / D.E.Smith. L.E.Dang //J.Chem.Phys. 1994.-N 101(9).-P. 7873.

73. Infrared spectroscopy of small size-selected water clusters. / F. Huisken, M. Kaloudis, A. Kulcke // J. Chem. Phys. -1996.-N104 (l).-P. 17-25.

74. Infrared vibrational predissociation spectra of large water clusters./ R.H. Page, M.F. Vernon,Y.R. Shen, Y.T. Lee // Chem. Phys. Lett. -1987. -V. 141.- N 1-2.-P.120.

75. Исследование структурныхизменений водных систем методом корреляционной спектроскопии рассеянного света. /Березин М.В., Дергачева J1.A., Левшин Л.В. // Журнал прикладной спектроскопии.- 1992.-Т. 57.-№1-2.-С. 147.

76. Study of the structure of water by laser spectroscopy. /Aleshkevich V.A., Baranov A.N., Saletsky A.M. // Proc. SPIE.- 1996.-V. 2965.-P. 97.

77. The dielectric constant of water. Computer simulations with the MCY potential./F. Neumann. //J. Chem. Phys. 1985.-V. 82.- P.5663.

78. Dielectric relaxation in water. Computer simulations with the TIP4P potential. /F. Neumann.//J. Chem. Phys.- 1986.-V. 85.-P.1567.

79. The dielectric relaxation of water between 0°C and 35cC. / R. Buchner, J. Barthel, J. Stauber. //Chem. Phys. Lett.- 1999.-V.306.-N1-2.- P. 57-63.

80. Dielectric properties and infrared spectra of liquid water: Influence of the dynamic cross correlation. / J. Marti, E. Guardia, J.A. Padro // J. Chem. Phys. 1994.-V. 101(12). -P.8012.

81. Sign change of hyperpolarizabilities of solvated water. /K.V. Mikkelsen, P. Jorgensen. //J. Chem. Phys. 1995. -V. 102(23).- P. 9362.

82. Environmental effects on nonlinearoptical chromophore performance calculations of molecular quadratic hyperpolarizabilities in solvating media./ D. Bella, T.J. Marks and M.A. Ratner.// J. Am. Chem. Soc. -1994. -N116.-P.4440.

83. X-ray investigation of supercooled water. / R. Corban and M.D. Zeidler // Phys.Chem.- 1992.-V.96.- P. 1463.

84. Theoretical study of water clusters: heptamers./ Jensen J.O., Krishnan P.N., and Burke L.A.//Chem. Phys. Lett. -1995.-V.241. -N3.-P.253.

85. Temperature dependence of solvent structure around a hydrophobic solute: a Monte Carlo study of methane in water. /Bridgeman C.H., Buckingham A.D., and Skipper N.T.//Chem. Phys. Lett. -1996.-V. 253.-N 3-4.- P. 209.

86. Three-dimentional density profiles of water in contact with a solute of arbitraryshape: a RISM approach J A. Kovalenko, F. Hirata //Chem. Phys. Lett.-1998.-V. 290,-N1-3.-P. 237.

87. Cavity distribution in liquid water and hydrophobic hydration./ H. Tanaka // Chem. Phys. Lett.- 1998.-V. 282.- N2. -P. 133.

88. External electric field effects on the water trimer. / C.E. Dykstra // Chem. Phys. Lett.-1999.-V. 299. -N2. -P. 132-136.

89. Structure of water in the liquid and supercritical states by x-ray diffractometry using an imaging plate detector./ K. Yamanaka, T. Yamaguchi and H. Wakita.// J. Chem. Phys.-1991.-N101(l 1). -P. 9830.

90. The effect of pressure on the structure of light and heavy water./ G.A. Gaballa and G.W. Neilson // Mol. Phys.- 1983.-V. 50. -P. 97.

91. Neutron-diffraction investigation of the intramolecular structure of a water molecule in the liquid phase at high temperatures./ K. Iehikawa, Y. Kameda,. T. Yamaguchi, H. Wakita and M. Misawa // Mol. Phys.- 1991.-V.73.-P. 79.

92. The interatomic structure of water at supercritical temperatures. /Р. Postorino, R.H. Trom, P.M.-A. Rocci, A.K. Soper and G.W. Neilson // Nature.- 1993. 366. -P. 668.

93. Neutron scattering study on dynamics of water molecules in MCM-41. /S. Takahara. M. Nakano. S. Kittaka. Y. Kuroda. T. Mori. H. Hamano. T.Yamaguchi. //J. Phys. Chem.- 1999.- V. 103.-N 28.- P. 5814.

94. Models Of Liquid Water./ Narten A.H., Levy H.A. // Science.- 1969.-V.165. -N3892. -P. 447.

95. Observed Diffraction Pattern and Proposed Models of Liquid Water. /Narten A.H., Danford M.D., Levy H.A.// Disc. Faraday Soc. -1967. -V. 43.- P. 97.

96. A model for the formation and stabilization of charged water clathrate./Holland D.M., Castleman A.W. //J Chem Phys.-1980. V. 72.- № 61.- P. 5984-5990.

97. Optical constants of water in the 200-nm to 200-micrometer wavelength region./ Hale G.M., Querry M.R.//Applied Optics. -1973.- V. 12.- №3.- P. 555.

98. Юхневич Г.В. Инфракрасная спектроскопия воды. Юхневич Г.В.М.1. Наука. 1973.

99. Optical Constants in IR for Aqueous NaCl./ Querry M.R., Waring W.E.//J. Opt Soc. Am.-1972. -N62. -P. 849.

100. Effect of hydrogen bonding on far-ultraviolet water absorption and potential implications for 193-nm ArF excimer laser-tissue interaction. /Walsh J.T., Staveteig P.T.//Proc. SPIE. -1995.-V. 2391.-P. 176.

101. Обоснование непрерывной модели строения жидкой воды посредством анализа температурной зависимости колебательных спектров./ Наберухин. Ю.И. // Журнал структурной химии. -1980.-Т. 21. №3. - С. 95-105.

102. Комбинационное рассеяние света в воде./ Ландсберг Г.С. Ухолин С.А. Барышанская Ф.С.// Известия АН СССР. -1946.-№10.- С. 509.

103. Investigations of Infra-Red Spectra (2.5-7.5 microns). Absorption of Water./Fox J.J., Martin A.E. // Proc. Roy. Soc. London. -1940.-N174.- №957. -P. 234.1.7

104. A Study of Water in Biological Systems by О Magnetic Resonance Spectroscopy. / Glasel J.A. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA.- 1966.-N55. -P. 479.

105. Near-Infrared Spectrum of Liquid Water from 30 to 374. /Fishman Т., Saumange P. //J. Phys Chem. 1965. 69. P. 3671.

106. Far-Infrared Spectrum of Liquid Water./ D A. Draegert. N. W. B. Stone. B1 Curnutte, D.Williams. //J. Opt. Soc. Am. 1966.56. № 1. P. 64.

107. Hydrogen bonding in water and ice. / Lide K. // Can. J. Chem. -1968. -V.46. -№ 22. -P. 3579.

108. Raman spectral studies of the effects of temperature of water structure./ G.E. Walrafen //J. Chem. Phys.-1967.-V. 47(1). -P.l 14-126.

109. Raman Spectra from HDO in H20 to 7.2 kbar./ Walrafen G.E. // J. Chem. Phys.- 1971.- V. 55.- P. 5137.

110. Raman studies of the bending and Vibrational bands from water and ice VI to -12 kbar at 32°C. /Walrafen G.E., Abebe M. // J. Chem. Phys.- 1978.- V.68. -P. 4694.

111. Raman studies of ice VI using a diamond anvil cell. /Abebe M., Walrafen G.E.// J. Chem. Phys.-1979.-V. 71.- P. 4167.

112. Raman spectra from partially deuterated water and ice VI to 10.1 kbar at28°C. /Walrafen G.E. //J. Solution. Chem.- 1973.-V. 2. -P. 159.

113. Water: a dielectric reference. / W.J. Ellison, K. Lamkaouchi, J.-M. Moreau.//J. Mol. Liq. -1996. -V. 68. -P. 171.

114. First-principles realization of a Van der Waals-Maxwell theory for water. /А. Kovalenko, F. Hirata//Chem. Phys. Lett.- 2001.-349 (5-6).- P. 496-502.

115. Raman isosbestic points from liquid water./ G.E. Walrafen, M.S. Hokmabadi and W.-H. Yang.//J. Chem. Phys.- 1986.-V. 85(12). -P. 6964-6969.

116. Temperature dependence of the Iow-and-high-frequency Raman scattering from liquid water./ G.E. Walrafen, M.R. Fisher, M.S. Hokmabadi and W.-H. Yang. / J. Chem. Phys.-1986. -V. 85(12). -P. 6970-6982.

117. Raman scattering and structure of normal and supercooled water./G. d'Arrigo. G. Maisano. F. Malamase. P. Migliardo. and F. Wanderlingh. // J.Chem. Phys.-1981.-V. 75.-P. 4264.

118. Valence band of liquid water Raman scattering some peculiarities and applications in the diagnostics of water media. /Т.А. Dolenko, I.V. Churina, V.V. Fadeev, and S.M. Glushkov. //Journal of Raman Spectrometry.- 2000.- V. 31.- P. 863-870.

119. Vibrational spectral studies of solutions at elevated temperatures and pressures. Raman studies of liquid water up to 300 degrees C. / C.I. Ratcliffe and D.E. Irish.//J. Phys.Chem.- 1982. -V. 86(25).- 4897-4905.

120. High-temperature high-pressure Raman spectra from liquid water./ G.E.Walrafen, M.S. Hokmabadi, W.-H. Yang and GJ. Pierniarim.// J. Phys.Chem.-1988.- V. 92(12). -P. 4540-4542.

121. Spontaneous Raman scattering from shocked water./ N.C. Holmes, W.J. Nellis, W.B. Graham and G.E. Walrafen //Physical Review Letters. 1985.-V.55(22). -P. 2433-2436.

122. Raman spectra from saturated water vapor to the supercritical fluid. /G.E. Walrafen, W.-H. Yang and Y.C. Chu. // J. Phys. Chem. В.- 1999.-N103.-P.1332-1338.

123. Вода и этанол как просветляющиеся поглотители излучения в лазере на иттрий-эрбий-алюминиевом гранате). / Водопьянов K.JL, Кулевский В.А.// ЖЭТФ. -1982. -Т. 82. -С. 1820.

124. Канал просветления в слое жидкости при распространении лазерного импульса./ Водопьянов K.J1., Карасев М.Е. // Письма в ЖЭТФ. -1988. -Т.14. С.324.

125. Эффект просветления воды для интенсивного света в максимуме полосы поглощения (~3 мкм). /Водопьянов K.JI. // ЖЭТФ. -1990.-Т. 91 С. 205.

126. Исследование динамики просветления воды излучением эрбиевого лазера (Х=2.94 мкм). /K.JI. Водопьянов, М.Е. Карасев, JI.A. Кулевский, А.В. Лукашев, Г.Р.Топер. // Труды ИОФАН. -1981.-N1.-C. 10.

127. Time- and frequency-resolved infrared spectroscopy with picosecond pulses./H. Graener, T.-Q. Ye, R. Dohlus, and A. Laubereau.//Springer Series in Chem. Phys. 1988.-V. 48.- P. 458.

128. New spectroscopy of water using tunable picosecond pulses in the infrared./ H. Graener, G. Seifert and A. Laubereau // Phys. Rev. Lett. 1991.-V. 66.-P.2092.

129. Vibrational and orientational relaxation of monomeric water molecules in liquids. /Н. Graener and G. Seifert.//J. Chem. Phys. -1993.-V. 98. -P. 36.

130. Ultrafast dynamics of hydrogen bonds directly observed by time-resolved infrared spectroscopy./ Graener H„ Ye. T.Q. // J. Chem Phys.- 1989.- V. 90.- P. 3413.

131. Infrared double-resonance spectroscopy of bromoform with picosecond pulses. / H. Graener, R. Dohlus and A. Laubereau.//Chem. Phys. Lett.- 1987.- V. 146. -P. 306.

132. Ultrafast infrared pump-probe spectroscopy of water: A theoretical description. IS. Bratos and J.C1. Leicknam. // J. Chem. Phys.- 1994.-V. 101.- P. 4536.

133. Subpicosecond transient infrared spectroscopy of water: A theoretical description. /S. Bratos and J.C1. Leicknam. // J. Chem. Phys. -1995.- V. 103(12). -P. 4887.

134. Luck W.A.P. Hydrogen Bond. / W.A.P. Luck.- Amsterdam-New-York-Oxford: Wiley, 1976. -V. 3,- P. 1367.

135. Эйзенберг Д. Кауцман В. Структура и свойства воды/ Д. Эйзенберг, В.Кауцман.- JL: Гидрометеоиздат, 1975.-С.10.

136. Detection of Double-Stranded DNA by IR- and UV-MALDI Mass Spectrometry./ F. Kirpekar, S. Berkenkap, F. Hillenkamp // Anal. Chem. -1999. -V.71 .-P.2334-2339.

137. Infrared MALDI with ice and liquid matrices./ S.J. Lawson, K.K. Murray // Rapid Commun. Mass Spectrom.- 2000.-N 14.- 129-134.

138. Infrared matrix-assisted laser desorption/ionization using a frozen alcohol matrix. /J.D. Sheffer, K.K. Murray.//J. Mass Spectrom. 2000.-N35.-P. 95-97.

139. Proton transfer in molecular clusters: models for the charge transfer reaction in MALDI. /G.R. Kinsel, D.S. Marynick, R.M. Knochenmuss.//15th International Mass Spectrometry Conference WOC -10, 2000.

140. Positive and negative ion MALDI: insight into the MALDI mechanism./ V.L. Talroze, R.J. Jacob, A.L Burlingame, M.A. Baldwin.// 15th International Mass Spectrometry Conference PA-B6-04,2000.

141. Matrix-assisted Ultraviolet Laser Desorption Time-of-flight Mass Spectrometry of Proteins. /Н. Nonami, К Tanaka, Y. Fukuyama, R. Erra-Balsells.//Rapid Commun.Mass Spectrom. -1998.-N 12. -P.285.

142. Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry using an inorganic particle matrix for small molecule./ T.Kinumi, T.Saisu, M.Takayama, H.Niwa.//Journal of mass spectrometry .- 2000.-N35. -P.417-422.

143. Wave Packet Theory of Dynamic Absorption Spectra in Femtosecond Pump-Probe Experiments. /W.T. Pollard, S.Y. Lee and R.A. Mathies. //J. Chem. Phys.-1990.-V. 92.- P. 4012.

144. The fundamental conductivity and resistivity of water. /T.S.Light, S.Licht, A.C.Bevilacqua, K.R. Morash. //Electrochemical and Solid-State Letters.- 2005.-N 8(1)-P. E16-E19.

145. Исследование мощной плавноперестраиваемой параметрической генерации ИК- излучения на кристаллах LiNb03 с высокой оптической однородностью. /Бахиркин Ю.А., Быковский Ю.А., Чистяков А.А., Якупов Т.М. //Кристаллография. -1991.-Т. 36.- С. 1226.

146. Theoretical studies of structures and stabilization energies of (H20)26. (H20)27 and (H20)28 pentakaidecahedral clusters. / Khan A.// Chem. Phys. Lett. 1996.- V. 258.-N 5-6.- P. 574.

147. Ion mobility spectrometry: arriving on site and moving beyond a low profile./ J.I. Baumbach, G.A. Eiceman. //Applied Spectroscopy. -1999,- V. 53.-N 9. -P.338-355.

148. Ion Mobility spectrometry. Report. /Н.Н. Hill, Jr. W. F. Siems, R. H. St. Louis, D.G. McMimi.//Analytical Chemistry. -1990.-V. 62.-N 23. -P. 1201-1209.

149. Measuring the resolving power of ion mobility spectrometers. /W. F. Siems, C.Wu, E. E. Tarver, H.H. Hill, P.R. Larsen. D.G. McMinn. //Analytical Chemistry. -1994.-V. 66.- 23.- P. 4195-4201.

150. Secondary electrospray ionization ion mobility spectrometry/mass spectrometry of illicit drugs. /С. Wu, W. F. Siems, G.R. Asbury, H.H. Hill.//Analytical Chemistry.- 1998-.V. 70. -N23. -P. 4929-4939.

151. Reduced mobility values fromambient pressure ion mobility spectrometry./ C. Shumate, R.H. St. Louis, H.H. Hill, Jr.//J. Chromatogr.- 1986.-N 373.-P. 141173.

152. Пространственно-селективная диссоциация макромолекул, стимулированная ИК лазерным излучением. / Бахиркин Ю.А., Быковский Ю.А., Лукша В.И., Щербаков А.И., Чистяков А.А. // ЖЭТФ.- 1991. -Т. 99.-№6.- С. 1739.

153. Неравновесная диссоциация макромолекул нитрата целлюлозы под действием резонансного ИК лазерного излучения./ Баринов А.В., Бахиркин Ю.А., Быковский Ю.А., Мартынов С.И., Чистяков А.А. // Письма в ЖЭТФ. -1993.-Т. 58.- вып. 1.- С. 23.

154. Эффект образования ионов при возбуждении воды ИК-лазерным излучением в области валентных колебаний. /Клочков Д.В., Котковский Г.Е., Налобин А.С., Тананьина Е.С., Чистяков АЛЛ Письма в ЖЭТФ.-2002. -N 75. -№1. -С.22-24.

155. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика: Т.6. Гидродинамика. / Л.Д. Ландау, Е.М.Лифшиц.- М.: Наука, 1988.-С.355.

156. Справочник физических величин. / М.: Энергоатомиздат,2001 .-С.222.

157. Вейвлеты и их применение. / И.М. Дремин, О.В. Иванов, В.А. Нечитайло.//УФН. -2001.-N 171(5).- 465.

158. Daubechies I. Ten Lectures On Wavelets. / I. Daubechies.- New York: SIAMEd., 1992.-P.5.

159. Laser optoacoustic biopsy./ Karabutov A., Kozhushko V.V., Panchenko Ya.V., Savateeva E.V. //12th Laser Physics WorkshoP. LPHYS'03. abstracts: Hamburg. Germany.- 2003.- P. 188.

160. Летохов B.C. Лазерная фотоионизационная спектроскопия. / B.C. Летохов.-М.:Наука, 1987.-С.20.

161. Коротеев Н.И., Шумай И.Л. Физика мощного лазерного излучения. / Н.И.Коротеев, И.Л.Шумай. М.:Наука, 1991.-Р.291.

162. Opto-acoustic trace analysis in liquids with the frequency-modulated beam of an argon ion laser. /Lahmann W., Ludewig H.J., Welling H.//Anal.Chem.-1977.-N49.-P.549.

163. Determination of ultratrace cadmium by laser-induced photoacoustic absorption spectrometry./ Oda S., Sawada Т., Kamada H.//Anal.Chem.- 1978,-N50.-P. 865.

164. Laser photoacoustic control of water quality. /Bykovsky Yu.A., Karpiouk А.В., Melekhov A.P., Oshurko V.B. //Laser Physics. -2001.-V.11.-N4.-P.537.

165. Production and detection theory of pulsed photoacoustic wavewithmaximum amplitude and minimum distortion in absorbing liquid./ Zhao Z., Nissila S., Ahola O., Myllyla R.//IEEE Trans.- 1998.-V47.-N 2.-P.578.

166. Optical Absorptions Of Light And Heavy-Water By Laser Optoacoustic Spectroscopy . /Tam. A. C. and Patel С. K. N.// Appl. Opt.- 1979.-N18.-P. 3348.

167. Pulsed Optoacoustic Spectroscopy Of Condensed Matter./ Patel. С. K. N., Tam. A. C. //Appl. Phys. Lett. -1980.-N36.-P.7.

168. Pulsed optoacoustic spectroscopy. /Patel. С. K. N., Tam. A. C.//Rev. Mod. Phys. -1981 .-N53.-P.517.

169. Hydrophobic effects in the water network structure of aqueous solutions of a semiclathrate molecule./ J. L. Green, M. G. Sceats, and A. R. Lacey.// J. Chem. Phys. -1987. -N 87(6).- № 9.-P.6.

170. Gas spectroscopy and temperature measurement by coherent Raman anti-stokes scattering. /Moya F., Druet S., Taran J.P.E. И Opt.Commun.- 1975.-V.13 (2) .-P.169.

171. Coherent Raman scattering in liquids. /Farrow R.L., Mattern P.L., Rahn L.A.// 7th Conf.On Raman Spectroscopy, Ottawa. -1980. -P.668.

172. Critical Size and Curvature of Wave Formation in an Excitable Chemical Medium /P.Forester, S.C. Muller, B.Hess.// Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. -1989. -V. 86.- No. 18 (SeP. 15). -P. 6831.