Гейслеровская трубка
Cтраница 2
Винен и Ван-Тиггелен [425] проводили анализ углекислоты в воздухе с изменяющейся концентрацией кислорода. Разряд возбуждался в стеклянной гейслеровской трубке диаметром 5 мм при давлении смеси 2 5 мм рт. ст. Перед анализом разрядные трубки, заполненные смесью, отпаивались от установки. В результате исследований было замечено, что поглощение азота стенками разрядной трубки происходит сильнее, чем поглощение углекислого газа. Для лучшей воспроизводимости результатов анализа спектры снимались в первые 2 - 5 мин после включения разряда. [16]
Тиофлуорссцеин флуоресцирует в щелочном растворе значительно слабее флуоресцеина; его тетрабромпроизводное совершенно не флуоресцирует. Дитиофлуоресцеин 34 и хлорид 2, 3-дитиофлуоресцеина слабо флуоресцируют при просвечивании гейслеровской трубкой. [17]
В органических лабораториях часто применяется при вакуумных работах маленький аппарат высокой частоты, включаемый в осветительную сеть. Он вызывает в эвакуированных сосудах световые явления, подобные наблюдаемым в гейслеровских трубках. [18]
Заметим, что, вообще говоря, распределение скоростей всех сортов частиц по Максвеллу и равенство температур отдельных сортов частиц является в значительной мере независимыми характеристиками плазмы. Так, например, при газовом разряде низкого давления ( например в гейслеровских трубках) электроны за счет взаимодействия между собой приобретают максвелловское распределение скоростей; аналогичным образом максвелловское распределение скоростей имеют и атомы. Однако, благодаря малой плотности газа, число соударений электронов с атомами сравнительно невелико, между атомами и электронами не устанавливается термическое равновесие: средняя кинетическая энергия электронов оказывается больше средней кинетической энергии атомов. Это означает, что величина Гэл, входящая в закон Максвелла, управляющий распределением скоростей электронов, отличается от 7ат - температуры, определяющей распределение скоростей атомов. [19]
Для фокусировки часто используют свет ртутной лампы низкого давления, а также дуги между электродами из железа или меди. Широко используются также газоразрядные трубки, в частности, небольшие неоновые лампы или гейслеровские трубки, заполненные инертными газами. Для фокусировки прибора высокой разрешающей силы применяют источники, дающие более узкие линии, например, газовый лазер или охлаждаемый полый катод. [20]
Кроме высокочастотного разряда для отдельных задач спектрального анализа газов применяются другие источники возбуждения. В тех случаях, когда взаимодействие газов с электродами не играет решающей роли, могут применяться различные типы разряда на постоянном токе, например трубка с полым катодом или обычная гейслеровская трубка. Преимущество разрядных трубок с внутренними электродами в том, что для их питания требуются более простые источники тока, а в некоторых случаях оказывается возможным легче подбирать нужные условия возбуждения. Так, например, трубка с полым катодом оказывается очень удобной для возбуждения газа с большим потенциалом возбуждения. Впервые она была применена около 30 лет тому назад С. Э. Фришем с сотрудниками, которым удалось определить с ее помощью содержание аргона в атмосферном воздухе. Эта работа легла в основу всех дальнейших применений полого катода в спектральном анализе. [21]
Объясняется это тем, что область существования жидкого неона очень ограничена ( от - 246 0 до - 249 0); ниже - 249 0 неон существует только в твердом состоянии, выше - 246 0 - в газообразном. В Гейслеровских трубках неон светится оранжево-красным цветом. [22]
Хорошо известно, что в обычных условиях газового разряда, например в положительном столбе плазмы низкого давления при малых и средних плотностях тока, электронная температура определяется потенциалом ионизации наиболее легко возбудимой примеси. Это означает, что при разряде, например в смеси аргона и азота, скорости электронов оказываются недостаточными для эффективного возбуждения атомов аргона. Поэтому, если ввести в обычную гейслеровскую трубку технический аргон, содержащий около 10 % азота, то в свечении такой трубки наблюдаются почти исключительно полосы азота, а интенсивность линий аргона очень мала. Чувствительность определения аргона в этих условиях оказывается ничтожной. [23]
При включенных главном выключателе 21 и выключателе 20 ртутная лампа HgE / 2 работает в постоянном режиме. Гейслеровские трубки, наоборот, горят только тогда, когда переключатель 22 установлен на соответствующую трубку. Этот простой метод предупреждает скорый износ гейслеровских трубок. [24]
Для элементов, спектры которых более сложны и менее легко возбуждаются, например Fe, W, интенсивности даны по восьмибалльной шкале. Линии, легко наблюдаемые в поглощении, обозначены буквой а. В большинстве случаев указанные интенсивности относятся к дуговым источникам или другим аналогичным условиям возбуждения; для газов они относятся к возбуженшо в гейслеровской трубке. [25]
При возбуждении свечения в ампуле от генератора ( 60 - 7ЬМгц, 20 вт) в первый момент в ампуле появляется интенсивный разряд аргона, в котором и разогревается кадмий. Спустя несколько минут после начала свечения пары кадмия достигают достаточной для возбуждения его линии упругости, и яркий спектр Cd114 полностью сменяет спектр аргона. Если свечение возбуждается генератором вдвое большей мощности, то размеры ампулы можно значительно увеличить. Срок службы безэлектродной лампы значительно больше, чем гейслеровских трубок. [26]
Присутствие в разряде значительного количества электронов с очень большой энергией ( высокая электронная температура) оказывается благоприятным для возбуждения свечения трудно возбудимых газов. Несмотря на то, что число атомов, сталкивающихся с электронами, невелико, почти при каждом столкновении атом получает от электрона энергию, вполне достаточную для розбуждения. Рассуждения, аналогичные лежащим в основе формул § 4, показывают, что в первом приближении число возбужденных атомов, заключающихся в единице объема, определяется произведением N0e - EmfkT ai, где N0 - концентрация невозбужденных атомов, Ет-энергия возбуждения атома и Гэл - электронная температура. Таким об разом, несмотря на небольшие значения N0, произведение NQe - m зл оказывается в гейслеровской трубке более значительным, чем, например, в искре или дуге, благодаря чему выше и интенсивность линий газов в гейслеровской трубке. [27]
 |
Схема безэлектродной лампы с Кг86, впаянная в криостат. [28] |
Лампа непосредственно впаяна внутрь специально предназначенного для охлаждения дьюаровского сосуда небольшого объема. Такие лампы можно легко установить на интерферометр. Охлаждение до температуры жидкого азота дает возможность расширить предел когерентности в линиях криптона по сравнению с пределом когерентности в этих же линиях, излучаемых обычными гейслеровскими трубками. [29]
Присутствие в разряде значительного количества электронов с очень большой энергией ( высокая электронная температура) оказывается благоприятным для возбуждения свечения трудно возбудимых газов. Несмотря на то, что число атомов, сталкивающихся с электронами, невелико, почти при каждом столкновении атом получает от электрона энергию, вполне достаточную для розбуждения. Рассуждения, аналогичные лежащим в основе формул § 4, показывают, что в первом приближении число возбужденных атомов, заключающихся в единице объема, определяется произведением N0e - EmfkT ai, где N0 - концентрация невозбужденных атомов, Ет-энергия возбуждения атома и Гэл - электронная температура. Таким об разом, несмотря на небольшие значения N0, произведение NQe - m зл оказывается в гейслеровской трубке более значительным, чем, например, в искре или дуге, благодаря чему выше и интенсивность линий газов в гейслеровской трубке. [30]
Страницы: 1 2