Температура - острие
Cтраница 1
Температура острия определяется при помощи подводящих проводов, которые в данном случае играют роль термометра сопротивления, причем сопротивление определяется по результатам измерения силы тока и напряжения в подводящем проводе. Поскольку концы проводов всегда находятся при температуре охлаждающего устройства, распределение температуры по нити в стационарных условиях оказывается не равномерным, а подчиняется почти параболическому закону. Обычно эти условия выполняются, если расстояние между проводами для измерения потенциала составляет менее 15 % полной длины петли, несущей острие. [1]
Если при температуре острия 300 К на него осаждают небольшое количество вольфрама, то на грани ( ПО) наблюдаются не только яркие кристаллиты, но также многочисленные бледные круглые пятна. Диаметр этих пятен равен тому, которого можно ожидать для изображения отдельных атомов вольфрама. С повышением температуры эти пятна приходят в движение и исчезают за 200 сек. [2]
Обычно этот процесс осуществляют при фиксированной температуре острия. Предварительно эмиттер нагревают для удаления адсорбированных остаточных газов. Процесс осаждения чередуют со съемкой образующейся при конденсации картины, причем поле налагают лишь на то время, которое необходимо для фотографической экспозиции. Моменту образования зародышей отвечают появление и последующий рост ярких пятен на экране. [3]
Устройство для крепления острия, позволяющее производить точную регулировку и измерение температуры острия при погружении электронного проектора в жидкий гелий. [4]
 |
Автоэлектронная эмиссия с вольфрама при 79 К в процессе адсорбции. [5] |
Теплота десорбции, оцененная по температурной зависимости скорости изменения поля ( необходимой для сохранения постоянной эмиссии), при повышении температуры острия с 77 до - 100 К составляет 8 - 9 ккал / моль. Энергия активации десорбции для видимого здесь вещества равна - 5 ккал / моль, как это следует из исчезновения эмиссии от плоскостей 111 при повышении температуры от 79 до 85 К. [6]
Для первого линейного участка как вероятность ионизации, так и число подходящих к острию атомов газа быстро увеличиваются с ростом напряженности поля. В точке перелома кривой достигается критическая величина напряженности поля Fc ( которая зависит от температуры острия, используемого газа и металла, а также от радиуса острия), вероятность ионизации при этом становится по существу равной единице. После этого сила тока определяется величиной Z. Недавно выполненная работа Тзонга н Мюллера [ 51 а ] показала, что геометрия острия является важным фактором даже в области образования изображения. Наблюдения, проводимые в ионном проекторе, всегда проводят при папряженностях поля, соответствующих этому второму линейному участку кривой. [7]
В специально сконструированном электронном проекторе Мюллер [16] напылял вольфрам с накаленной проволоки на монокристаллическое острие и наблюдал его эмиссионное изображение на экране. Эти изображения отчетливо показывают, что участки, на которых адсорбируются атомы вольфрама, в значительной степени определяются температурой острия во время напыления вольфрама и типом грани, о которую ударяются конденсирующиеся атомы. Эти грани обычно характеризуются самой низкой электронной эмиссией, но после быстрого и неравномерного осаждения на них вольфрама эмиссия сильно увеличивается. Для этого имеются две причины. Во-первых, вследствие неправильной формы кристаллитов локальная напряженность поля сильно повышена. [8]
Пользуясь электронным проектором, можно точно и довольно просто определить подвижность адсорбированных веществ. Если бы удалось провести опыт таким образом, чтобы исследуемый газ при выделении его из соответствующего источника ( например, кислород с накаливаемой нити, покрытой СиО) адсорбировался лишь на одной части острия, то можно было бы определить, каким путем и при каких температурах острия происходит миграция. Если попытаться выделить газ из источника, помещенного сбоку от острия, в то время, когда колба проектора имеет комнатную температуру, то молекулы газа, отражающиеся от ее стенок, покроют сразу все острие и опыт будет неудачным. Однако если погрузить колбу в жидкий водород или гелий ( температуры равны соответственно 20 и 4 К), то вследствие ничтожной упругости паров всех газов, кроме гелия, при этих температурах и очень высоких коэффициентов прилипания для них описанный опыт удается провести. При этих условиях газ не выделяется со стенок и поэтому покрывается только та часть острия, которая непосредственно обращена в сторону источника газа. [9]
При увеличении давления исследуемого газа в проекторе до 10 - 7 мм рт. ст. и выше на экране появляются светлые кружочки размером в 2 - 3 мм, которые пребывают на экране ограниченное время, варьирующее от долей секунды до 1 мин. Число одновременно наблюдаемых светлых пятен растет пропорционально давлению газа. При повышении температуры острия длительность пребывания этих пятен на экране падает. [10]
На поверхности образца устанавливают зонд, разогреваемый миниатюрной печкой. Вблизи острия зонда монтируют термопару. Основные погрешности при использовании горячего зонда возникают из-за искажений при измерении температуры острия. Поэтому термопару размещают по возможности ближе к острию или используют две термопары, вмонтированные на различном расстоянии от острия. [11]
Поэтому эффективный впуск одного из этих газов без его загрязнения другими, с использованием только регулировки поля, невозможен. Информация об адсорбционных процессах, протекающих в обычных термических условиях, может быть получена только в отсутствие поля. Поле, меньшее чем 1 3 в / А ( при котором скорость автоионизации мала), сообщает молекуле с ионизационным потенциалом 15 эв и поляризуемостью 1 8 А3 кинетическую энергию 0 105 эв. Это эквивалентно эффективной температуре трансляции перпендикулярно поверхности, равной 1200 К. Более того, исследование зависимости поверхностных свойств от температуры острия возможно только в том случае, если температура эмиттера может изменяться в широком интервале, исключая возможность загрязнения из поддерживающего стержня. Чистоту можно гарантировать только при условии, что держатель образца не подвержен постоянному воздействию примесей. Ионное изображение образуется в присутствии Не при давлении приблизительно 10 - 6 мм - рт. ст. Чистота газа, образующего изображение, а следовательно, газа, находящегося в системе, должна быть такой, чтобы предотвратить загрязнение образца или, по крайней мере, держателя образца. [12]
Страницы: 1