Cтраница 4
В первом случае этот эффект наблюдается при облучении электронами, во втором - при облучении быстрыми атомами гелия. [46]
Линия л537А не была реабсорбирована из-за сдвига и расширения линии излучения, так как благодаря отдаче атома гелия при столкновении с быстрым атомом коэффициент поглощения в центре линии был мал. [47]
Несмотря на то, что состояние молекулярной связи затрагивает структуру атомов, закон взаимодействия ( потенциал V) быстрого атома, обладающего энергией Еа з 10 эв, с молекулой можно считать парным V 2уот и не зависящим от характера молекулярной связи. Указанное допущение использовалось, например, Мэги г при классическом расчете диссоциации молекул и оно в действительности имеет место, поскольку взаимодействие быстрых атомов, происходящее, при их сильном сближении, определяется участием электронов внутренних оболочек, тогда как взаимодействие атомов в молекуле осуществляется в основном внешними электронами, И это выполняется тем лучше, чем больше энергия падающих атомов и чем тяжелее атомы в молекуле. [48]
Все методы, рассмотренные выше ( за исключением полевой десорбции), относятся к ионизации компонентов нефти в газовой фазе, что ограничивает их применение лишь к летучим компонентам. Принципиально новыми методами, позволяющими анализировать нелетучие компоненты, являются методы масс-спектрометрии вторичных ионов, электрогидродинамической масс-спектрометрии и масс-спектрометрии с бомбардировкой анализируемых веществ быстрыми атомами. Первый из этих методов [207], еще ожидающий своего применения к анализу компонентов нефти, является комбинацией полевой десорбции и химической ионизации. [49]
Солнечное излучение очень сложно по своему составу и еще недостаточно изучено. Главную массу отдаваемой Солнцем материи составляют фотоны видимого и невидимого света, а также Y-кванты и различные радиоволны, но кроме них выбрасываются также быстрые атомы, атомные ядра, свободные электроны и другие элементарные частицы, а также особые частицы, называемые нейтрино. Выбрасываемые Солнцем быстрые электрически заряженные частицы в короткий промежуток времени долетают до Земли, притягиваются магнитным полем к полюсам земного шара и, ударяясь с большой скоростью о молекулы разреженных газов в верхних слоях атмосферы, создают явление полярных сияний. [50]
С излучением газа в разряде связаны следующие элементарные процессы: 1) возбуждающие столкновения электронов с невозбужденными атомами; 2) возбуждающие столкновения между быстрыми атомами, имеющие место при высоких температурах газа; 3) столкновения электронов с возбужденными и метастабильными атомами, в результате которых атомы переходят на более высокий возбужденный уровень ( второй этап ступенчатой ионизации); 4) поглощение излучения и связанное с этим возбуждение атомов; 5) столкновения второго рода, в которых принимают участие возбужденные и метастабильные атомы, приводящие к появлению возбужденных атомов и исчезновению возбуждения без излучения ( тушащие столкновения); 6) рекомбинация электронов и ионов. [51]
В отечественных и зарубежных лабораториях изучаются самые разнообразные варианты создания, нагрева и удержания плазмы: столбы холодной плазмы и тороидальные разряды, инжекторы потоков быстрых атомов и сгустков плазмы, турбулентный нагрев и нагрев ионно-циклотронным резонансом, открытые ловушки с магнитными пробками и замкнутые ловушки тороидального типа, а также другие варианты. И хотя еще не достигнуто полного понимания происходящих в плазме процессов, во многих случаях уже наблюдается довольно хорошее соответствие между теоретическими представлениями и экспериментами. Потребуется, вероятно, несколько лет, чтобы картина поведения плазмы в магнитном поле вырисовалась достаточно четко для ответа на основные вопросы, связанные с созданием термоядерного реактора. Что же касается современного состояния знаний, то можно, по-видимому, утверждать, что получение абсолютно устойчивой высокотемпературной плазмы невозможно. Другими словами, классическая медленная диффузия плазмы поперек магнитного поля является недостижимым идеалом. [52]
К неупругим соударениям второго рода относятся, кроме указанных выше, взаимодействия положительных ионов с нейтральными атомами газа, получившие название перезарядки. Процесс перезарядки сводится к тому, что при сближении иона с медленно перемещаюшдмся атомом газа ион захватывает у атома валентный электрон, превращаясь при этом в быстрый атом, а атом переходит в медленно перемещающийся ион. В результате перезарядки в газе появляются быстрые атомы и медленные ионы. Вероятность процесса перезарядки также оценивается с помощью эффективного сечения. Последнее уменьшается по мере повышения скорости ионов. [53]
![]() |
Принципиальная схема лабораторной установки для ионного азотирования мощностью 2 кВт. [54] |
Тлеющий разряд может быть получен при любых давлениях вплоть до атмосферного, однако большинство исследований и разработок проведено при давлениях до нескольких мм рт. ст. Испускание электронов из катода происходит под действием ударов положительных ионов и быстрых атомов, а также за счет фотоэффекта и энергии метастабильных атомов. [55]
Сечение возбуждения ударом быстрых иона или атома растет с энергией возбуждающей частицы. О характере функции возбуждения при ударе иона можно судить по рис. 112 [929], на котором показаны функции возбуждения линий гелия К 5016 A, s3plP - s2s ] S ( рис. 112 а) и К 5876 А s3cfiD - s2pzP ( рис. 112 6) ударом быстрых атомов гелия. [56]
В последнее время арсенал масс-спектрометрических методов значительно увеличился. Наряду с классическими методами ионизации электронным ударом при высоких ( 50 - 70 эВ) и низких ( 10 - 13 эВ) энергиях электронов и масс-спектрометрии низкого и высокого разрешения [1-6] появились такие методы, как химическая ионизация [7, 8], полевая ионизация и полевая десорбция [9-11], лазерная десорбция [12], бомбардировка быстрыми атомами [13, 14], десорб-ционная химическая ионизация [15], анализ продуктов диссоциации метаста-бильных ионов [16, 17] и др. Тем не менее масс-спектрометрия с ионизацией Электронным ударом продолжает на сегодня оставаться наиболее распространенным методом анализа сложных смесей благодаря своей чувствительности, информативности, стабильности получаемых масс-спектров. Не последнюю роль играет и большой экспериментальный материал, накопленный для соединений различной природы с помощью этого метода. [57]
Что касается горячих частиц, обнаруживаемых в радиационно-хими-ческих реакциях, то вследствие сравнительно большой энергии этих частиц отождествление их с электронно-возбужденными метастабильными частицами, а, возможно, также ионизованными частицами представляется особенно вероятным. Так, например, изучая реакцию горячих атомов йода, образующихся в процессе J127 ( n, j) J128 с метаном СН4, J CH4 CH3J - 4 - Н-494 ккал, Левей и Виллард [873] нашли, что добавляемые инертные газы Не, Аг и Хе уменьшают выход CH3J, однако, не в такой степени, какая должна была бы иметь место, если бы горячими атомами были быстрые атомы иода. [58]
В вакууме с помощью щелей alt aa выделяется атомный пучок висмута, испаряемого в печке А. Когда щель а3 располагается против щелей at и а. Более быстрые атомы оказываются при этом смещенными меньше, а более медленные - больше. Получается полоска осевшего металла с разной плотностью в разных местах. [59]
В нор-эгьном тлеющем ра8ряд нагодное ведение напряжения составляет огни fli Ток темном катодном грроет-раястие т в бояев близких к Катоду областях1 переносится в вен. Им сопут ствует: тготок быстрых атомов, образующихся в результате перезарядки, ионо на томах газа. Ионы и быстрые атомы выбиваю с поверхности катода здеЖтроны, необходимые для ноДд р ания разряда, и являются1 причиной катодного распыления. [60]