Cтраница 3
На практике if по сравнению с И обычно мал и, следовательно, сигнал в основном не зависит от природы газа-носителя. Однако значения И зависят от природы компонента; il прямо пропорционален величине Q, которую называют эффективным сечением ионизации молекулы. Величина Q является молекулярной характеристикой, причем оказалось ( по крайней мере для углеводородов), что эта величина может быть рассчитана достаточно точно путем сложения значений Q для атомов, входящих в состав молекулы компонента. [31]
Рентгеко-фотоэлектронный спектр метана представлен на рис. 1.11, откуда совершенно очевидно, что он согласуется с теорией молекулярных орбиталей. Интенсивности не имеют отношения к числу орбиталей или числу электронов; они отличаются одна от другой за счет различных эффективных сечений ионизации. [32]
![]() |
Корреляция коэффициентов относительной чувствительности с температурой образования ионов металла на рениевой ленточке ( Картер, 1970. [33] |
Образование ионов в искровом разряде в вакууме недостаточно хорошо изучено, однако известно, что при этом происходят следующие основные процессы: испарение, термическая ионизация, распыление, ионизация электронным ударом и диффузия. Ионный состав тока, выходящего из источника ионов через систему ускоряющих линз, может изменяться в зависимости от эффективных сечений ионизации элементов, фракционного испарения, а также различий в энергиях разрыва связей, коэффициентах диффузии в твердом теле и распределения по энергиям ионов, соответствующих различным элементам. [34]
Этот ток зависит от интенсивности источника излучения, скорости рекомбинации ионов, напряжения на электродах и, наконец, от эффективного сечения ионизации газов. Если предположить, что интенсивность излучения источника, скорость рекомбинации ионов и напряжение на электродах остаются постоянными, то ионизационный ток является функцией только эффективного сечения ионизации. [35]
![]() |
Потенциалы ионизации некоторых атомов и молекул. [36] |
При больших значениях энергий электронов вероятность ионизации уже меньше зависит от особенности строения электронной оболочки атома или молекулы и становится приблизительно пропорциональной числу электронов в ионизуемой частице. Это относится, в частности, и к ионизации р-излучен ием. По данным работы [21], эффективные сечения ионизации молекул приблизительно совпадают с суммой сечений атомов, входящих в молекулу. [37]
При больших значениях энергий электронов вероятность ионизации уже меньше зависит от особенности строения электронной оболочки атома или молекулы и становится приблизительно пропорциональной числу электронов в ионизуемой частице. Это относится, в частности, и к ионизации р-излучением. По данным работы ( 21 ], эффективные сечения ионизации молекул приблизительно совпадают с суммой сечений атомов, входящих в молекулу. [38]
Мерой вероятности ионизации служит относительная ионизация, определяемая как число пар ионов, образованных одним ударяющим электроном на пути, равном 1 см при 1 мм ptn. Под парой ионов подразумеваются однократно заряженный положительный ион и выбитый электрон. Относительная ионизация ( Qi) численно равна эффективному сечению ионизации ( / -) в единице объема. [39]
Значительно чаще измеряют ионизирующее действие а-частиц в газах непосредственно. Для этого анализируемый газ пропускают через ионизационную камеру, пронизываемую постоянным потоком к-лучей, и измеряют ионизационный ток. Если активность источника излучения, скорость рекомбинации образующихся ионов и разность потенциалов между электродами камеры постоянны, ионизационный ток является функцией эффективных сечений ионизации газов, наполняющих камеру. Поэтому величина ионизационного тока может служить мерой концентрации компонентов при анализе бинарной смеси газов с неодинаковыми эффективными сечениями ионизации. [40]
Значительно чаще измеряют ионизирующее действие а-частиц в газах непосредственно. Для этого анализируемый газ пропускают через ионизационную камеру, пронизываемую постоянным потоком к-лучей, и измеряют ионизационный ток. Если активность источника излучения, скорость рекомбинации образующихся ионов и разность потенциалов между электродами камеры постоянны, ионизационный ток является функцией эффективных сечений ионизации газов, наполняющих камеру. Поэтому величина ионизационного тока может служить мерой концентрации компонентов при анализе бинарной смеси газов с неодинаковыми эффективными сечениями ионизации. [41]
Госгариан и Иенсен [45] предположили, что концентрация атомов данного элемента в паровой фазе обратно пропорциональна энергии сублимации ЛЯ. Эффект селективного испарения в масс-спектрометрическом анализе в некоторых случаях может быть значительным. С), концентрация регистрируется в 3 - 5 раз большая ее действительного значения. Ионизация атомов данного элемента в паровой фазе определяется двумя основными константами: эффективным сечением ионизации и величиной потенциала ионизации. [42]
Для очень быстрых электронов вступает в игру другой важный фактор - ослабление взаимодействия из-за его кратковременности. Это тот же самый фактор, который проявляется в ослаблении теплообмена между частицами ( см. стр. Поэтому вполне понятно, что очень быстрые электроны слабо ионизируют вещество. Максимальная величина ot для разных элементов различна: она изменяется в пределах от 0 7 - Ю 16 см2 для атома водорода до 6х XlQ - I6cjn2 для тяжелых элементов, таких, как ртуть. На самом деле, однако, относительная доля, вносимая внутренними электронами в величину эффективного сечения ионизации при не очень большой величине W, невелика. [43]
Наибольшее значение они приобретают при третьем виде ионизации, имеющем место в газовых смесях, в которых потенциалы мет стабильного возбуждения основного газа превышают потенциал ионизации атомов примесного газа. Такую газовую смесь принято называть пен-нинговской. К ней относится, в частности, смесь неона с аргоном либо смесь аргона с криптоном или ксеноном. В пен-нинговской смеси достаточно возбудить атомы основного газа, чтобы при соударениях метастабилей с атомами примеси произошла ионизация. Эффективный потенциал ионизации в пеннинговской смеси газов ( нередко применяемой в ионных приборах) не отличается от потенциала метаста-бильного возбуждения. Повышение эффективного сечения ионизации при взаимодействии метастабилей в пеннингов-ских смесях с атомами основного газа объясняется тем, что эффективное сечение у метастабилей много больше, чем у электронов. [44]
В начале 40 - х годов стала весьма актуальной проблема разделения изотопов урана. К этому времени принципы электромагнитного метода разделения изотопов были разработаны глубже, чем других, поэтому в США и СССР началась бурная подготовка к строительству ( и, почти одновременно, и само строительство) именно электромагнитных сепараторов для разделения изотопов урана. Токи ионных пучков в установках предстояло увеличить на 7 - 10 порядков величины по сравнению с масс-спектрометрами. Поэтому были предприняты обширные исследования по многим вопросам физики газового разряда и низкотемпературной плазмы. Для понимания процессов в сепарационных установках потребовалось значительное расширение знаний в области атомных столкновений, были нужны точные значения эффективных сечений ионизации, перезарядки, других процессов. Необходимы были исследования взаимодействия потоков ускоренных частиц с поверхностью: катодного распыления, вторичной ионной и электронной эмиссии. [45]