Функция - ионизация
Cтраница 3
В нем описаны основные методы измерений и проведен анализ случайных и систематических ошибок, допущенных во всех работах, выполненных с 1927 по 1965 г., а также систематическое сравнение результатов, полученных в этих работах. Обсуждается пороговый ход функций ионизации, и путем тщательного отбора и анализа данных показано, что достаточно хорошо выполняется пороговый закон q - ( Е - Entf), где I - кратность ионизации. [31]
В области больших энергий электронов это суммарное сечение может значительно отличаться от истинного сечения ионизации, отвечающего единичному акту соударения электрона с атомом. Мы видим, что наложение многократной ионизации на однократную, наряду с увеличением сечения ионизации при больших энергиях электронов, приводит к значительному смещению максимума функции ионизации. Поэтому кривые рис. 99 лишь приближенно передают ход функции ионизации, отвечающей единичному акту ионизации. Несомненно, однако, что наложение различных единичных актов ионизации не изменяет порядка величины сечения, отвечающего основному ( преобладающему) процессу. [32]
 |
Квантовые переходы в молекуле Н2, наиболее вероятные с точки зрения принципа Франка - Кондона.| Функции ионизации различных газов при электронном ударе. [33] |
Значительно большее число исследований посвящено изучению ионизации атомов и молекул электронным ударом. Типичные кривые зависимости сечения ионизации от энергии электронов ( функция ионизации) для различных одноатомных и многоатомных газов, по данным различных авторов ( лит. В связи с этим рисунком необходимо отметить следующее существенное обстоятельство. [34]
Об этом, в частности, свидетельствуют следующие данные. Изучая ионизацию в аргоне и в азоте, соответственно, под действием ударов быстрых атомов Аг и атомов N, Берри, Варни и Ныоберри [389] нашли, что максимум функции ионизации в первом случае лежит при энергии атомов Аг, меньшей 900 эв и во втором случае - при энергии атомов азота, равной примерно 2500 эв. Из этих данных следует, что скорости атомов Аг и N в максимуме функции ионизации имеют, соответственно, 0 7 - 107 см / сек ( Аг) и 1 8 - 107 см / сек ( N), больше чем на порядок отличающиеся от скорости электрона, при энергии Л макс 50 эв составляющей 4 2 - 108 см / сек. [35]
 |
Прибор для определения сечения ионизации. [36] |
Из всего сказанного очевидно, что величина о - или, что то же самое, S и X - характеризуют только один элементарный процесс - ионизирующее столкновение электрона с молекулой. Упругие столкновения, при которых электрон меняет направления и почти не меняет скорости, и возбуждающие столкновения при этом значения не имеют. Зависимость сечения ионизации з; ( или 5) от энергии или скорости электронов называют функцией ионизации. [37]
Своеобразный ход функции возбуждения и функции ионизации атома не может быть выведен из законов классической электродинамики и механики или, другими словами, не соответствует представлению об электроне как только о частице, обладающей зарядом и массой. В то же время применение квантовой механики дает лишь возможность строить по точкам теоретические кривые для функции возбуждения и функции ионизации, но не приводит к аналитическим выражениям. [39]
Аналогичным образом обстоит дело и в отношении ионизации атомов и возбуждения получающихся ионов. Основную роль и здесь играет столкновение с электронами. Для того чтобы осуществить ионизацию, электрон должен обладать кинетической энергией, превышающей энергию ионизации данного атома s; при дальнейшем увеличении скорости электронов эффективность ионизации падает - функция ионизации: аналогична по своему виду функции возбуждения. Обратными процессами, приводящими к уничтожению ионов, являются процессы рекомбинации ионов с медленными электронами - ион захватывает пролетающий мимо него электрон и воссоединяется с ним в нейтральный атом. [40]
Опыт показал, что эта теория количественно приложима и в том случае, когда в отшнурованном разряде плазма еще не полностью достигла термического равновесия. В теории плазмы Ленгмюра приходится решать вопрос о том, как зависит число производимых электронами ионизации в единице объема за одну секунду от распределения скоростей электронов. Так как не существует аналитического выражения для функции ионизации, эту часть задачи можно решить лишь приближенно, используя для этой функции эмпирические формулы. В теории Эленбаса это затруднение отпадает. Решающим фактором является температура, определяющая собой как число ионизированных атомов и концентрацию электронов, так и число возбужденных атомов. [41]
Сопоставляя эти данные с приведенными ранее, относящимися к возбуждению ударом быстрыми ионами и атомами, можем заключить, что максимум функции возбуждения или ионизации ударом альфа-частицы, протона или атома Н ( D) лежит при значении скорости бомбардирующей частицы, близкой к скорости электрона, отвечающей максимуму функции возбуждения пли ионизации ударом электрона. При усложнении электронной оболочки бомбардирующей частицы различие между скоростью этой частицы и скоростью электрона в максимуме соответствующих функций возбуждения и ионизации становится все более и более заметным, причем чем сложнее электронная оболочка бомбардирующей частицы, тем меньше скорость этой частицы по сравнению со скоростью электрона. Так, если в случае Не обе скорости различаются не более чем на порядок, то в случае атомов N, Аг и ионов Cs это различие уже превышает один порядок. Это заключение сделано на основании весьма ограниченного экспериментального материала, недостаточного для того, чтобы судить о степени его общности. Нужно считать, однако, совершенно несомненным, что как положение максимума функции возбуждения или функции ионизации, так. [42]
Анализ энергетических кривых позволяет сделать заключение о местонахождении первичного образования лишь некоторой части ионного потока, бомбардирующего катод. Несомненно то, что ионы, обладающие энергией, близкой к величине eVr и образующие острый пик [4], относятся к числу первичных, возникших в отрицательном свечении. Тот факт, что относительное положение максимума кривых рис. 1 остается практически одним и тем же для основных форм тлеющего разряда ( нормального, переходного и среднеаномального), позволяет утверждать, что происхождение ионов широкого максимума и место их конечного образования, по-видимому, одно и то же во всех этих случаях. Существенного различия здесь, вероятно, нет. Но тогда положение этого максимума определялось бы разностью потенциалов для такого расстояния от катода, которое необходимо электронам для набора энергии, соответствующей максимуму функции ионизации ( для воздуха - 120 эв), и независимо от величины катодного падения отвечало 1бы одной и той же энергии ионов. [43]
Анализ энергетических кривых позволяет сделать заключение о местонахождении первичнсго образования лишь некоторой части ионного потока, бомбардирующего катод. Несомненно то, что ионы, обладающие энергией, близкой к величине eVr и образующие острый пик [4], относятся к числу первичных, возникших в отрицательном свечении. Тот факт, что относительное положение максимума кривых рис. 1 остается практически одним и тем же для основных форм тлеющего разряда ( нормального, переходного и среднеаномального), позволяет утверждать, что происхождение ионов широкого максимума и место их конечного образования, по-видимому, одно и то же во всех этих случаях. Существенного различия здесь, вероятно, нет. Но тогда положение этого максимума определялось бы разностью потенциалов для такого расстояния от катода, которое необходимо электронам для набора энергии, соответствующей максимуму функции ионизации ( для воздуха - 120 эв), и независимо от величины катодного падения отвечало бы одной и той же энергии ионов. [44]
Страницы: 1 2 3