Сечение - ионизация
Cтраница 4
 |
Конструкции детектора сечения ионизации. [46] |
В дальнейшем детектор сечения ионизации был усовершенствован путем уменьшения его рабочего объема и применения тритиевого радиоактивного источника. Чувствительность детектора ко всем газам и парам стала примерно в 10 раз больше, чем у катарометра. [47]
В детекторе по сечениям ионизации газ, выходящий из колонки, проходит между двумя электродами маленькой ионизационной камеры и облучается радиоактивным источником, установленным в камере. Под действием этого излучения атомы либо возбуждаются, либо ионизируются. Мерой вероятности того, что атом будет ионизирован пролетающей мимо электрически заряженной частицей, служит в большинстве случаев поперечное сечение ионизации атома. Оно не идентично геометрическому поперечному сечению и зависит главным образом от электронной структуры атома. Поперечные сечения ионизации молекул во многих случаях могут быть очень точно вычислены путем суммирования поперечных сечений ионизации атомов, входящих в молекулу. [48]
Поскольку детектор по сечениям ионизации применяется еще сравнительно редко, трудно сравнить его с другими детекторами и оценить перспективы его широкого применения. [49]
Так, формула для сечения ионизации электронами может служить и для расчета сечения ионизации протонами и а-частицами, если скорость частицы равна скорости ионизирующего электрона и значительно превышает скорость движения электронов в ионизируемых атомах и молекулах. Поэтому масс-спектры, получаемые при столкновении быстрой тяжелой частицы с молекулами, весьма сходны с масс-спектрами электронного удара. Теоретические формулы достаточно хорошо согласуются с экспериментальными данными по ионизации атомов тяжелыми частицами. При скоростях ионизующих частиц, сравнимых со скоростями движения атомных электронвв, возникает существенное различие в процессах ионизации электронами и тяжелыми частицами. [50]
При детектировании газов, сечения ионизации которых выше сечения ионизации гелия, отклик на малые концентрации анализируемого вещества также обусловлен ионизацией метастабильными атомами гелия. Это хорошо видно из кривой для азота. Измерения, проведенные для водорода, азота, кислорода и окиси углерода, показали, что эффект Пеннинга повышает чувствительность детектирования в сравнении с детектированием по сечениям ионизации на два порядка и более. Однако эффективность процессов образования метастабильных атомов р-излучением трития достаточно низка. Таким образом, увеличение чувствительности более чем на два порядка в результате эффекта Пеннинга полностью обусловлено высоким отношением констант скорости kf / kd или, другими словами, большим временем жизни метастабильных атомов в чистых газах. [51]
При детектировании газов, сечения ионизации которых выше сечения ионизации гелия, отклик на малые концентрации анализируемого вещества также обусловлен ионизацией метастабильными атомами гелия. Это хорошо видно из кривой для азота. Измерения, проведенные для водорода, азота, кислорода и окиси углерода, показали, что эффект Пеннинга повышает чувствительность детектирования в сравнении с детектированием по сечениям ионизации на два порядка и более. Однако эффективность процессов образования метастабильных атомов р-излучением трития достаточно низка. Таким образом, увеличение чувствительности более чем на два порядка в результате эффекта Пеннинга полностью обусловлено высоким отношением констант скорости ki / kd или, другими словами, большим временем жизни метастабильных атомов в чистых газах. [52]
 |
Зависимость температуры. [53] |
Ланжевена и выражения для сечения ионизации, я также влияния не учтенных в теории элемешарных процессов. [54]
Так, формула для сечения ионизации электронами может служить и для расчета сечения ионизации протонами и ( частицами, если скорость частицы равна скорости ионизирующего электрона и значительно превышает скорость движения электронов в ионизируемых атомах и молекулах. При скоростях ионизующих частиц, сравнимых со скоростями движения атомных электронов, возникает существенное различие в процессах ионизации электронами и тяжелыми частицами. Так, для а-частиц использование теории ионизации ударом электрона становится пригодным при энергии выше 100 кэв, когда скорость а-частицы значительно превышает скорость движения атомных электронов. Это значит, что в радиационно-химических условиях можно считать, что в основном а-частицы ионизуют ( и диссоциативно ионизуют) как электроны. [55]
Отсюда следует, что сечение и-кратной ионизации вблизи порога пропорционально ( е - /), если считать, что при удалении от иона рассеянный и выбитые электроны не экранируют друг друга, и это сечение пропорционально ( е - /) 1 / 2, если один из удаляющихся от иона электронов экранируется остальными. [56]
Было установлено, что молекулярное сечение ионизации для данного типа излучения слагается из составляющих молекулу атомных сечений и практически не зависит от природы химического соединения. [57]
Если построить аналогичную зависимость сечения ионизации от ппер, то на одну прямую ( сгиониз растет пропорциональ-но увеличению ппер) ложатся сечения ионизации для всех органических соединений и большинства инертных газов. Исключение представляют только аргон, неон, СО, О2, N2 и Н2О, сечение которых раза в два занижено. Следовательно, у органических веществ с большим содержанием водорода практически до самых малых энергий первичных электронов нужно принимать в рассмотрение все электроны. [58]
Страницы: 1 2 3 4