ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фотографическая пластинка из "Аналитические возможности искровой масс-спектрометрии" В искровой масс-спектрометрии регистрация спектра ионов производится главным образом на фотопластинке. Прямую съемку ионного пучка на фотопластинку впервые применили Кенигсбергер и Кочевский [59]. В дальнейшем этот метод был развит Томсоном и др. [60—64]. В настояш,ее время фотографическая регистрация применяется в том случае, если другие методы регистрации масс-спектра использовать нецелесообразно. [c.24] Двойная фокусировка заряженных частиц в масс-спектрометре типа Маттауха — Герцога дает возможность производить одновременную регистрацию на фотопластинку изотопов практически всех элементов, содержащихся в анализируемой пробе. В настоящее время установлено, что идентификация линий спектра с помощью фотопластинок вполне надежна, а почернение фотоэмульсии пропорционально величине ионного тока. [c.24] Фоточувствительный слой эмульсии наносится на тонкую стеклянную пластинку. Эмульсия представляет собой желатину со взвесью зерен галоидного серебра. Размер этих зерен имеет большой разброс — от 0,5 до 5 мкм в диаметре, либо они имеют нитевидную форму [68, 69]. Пластинка после нанесения светочувствительного слоя обрабатывается раствором разбавленной азотной кислоты с целью удаления желатины. Такие пластинки называются шумановскими, технологию нх изготовления разработали Астон и др. [61, 70]. [c.24] Наличие в светочувствительном слое желатины является основной причиной рассеяния ионов непосредственно при регистрации, что приводит к размытию краев спектральных линий. Уширение линий вызывается также наличием пространственного заряда, который образуется в период экспонирования пластинки из-за плохой электропроводности эмульсии. Во время больших экспозиций вблизи линий изотопов основы имеет место сильное увеличение вуали, что снижает предел обнаружения примесей в этой части пластинки, в ряде случаев для десятка близко находящихся масс. Все эмульсии, содержащие желатину, имеют плохие вакуумные характеристики из-за высокого содержания воды в ее слое. Это обстоятельство приводит к рассеиванию ионов и их перезарядке на пути к пластинке в анализаторах. Длительная откачка фотопластинок до высокого вакуума может привести к отслаиванию эмульсионного слоя. Пластинки с фоточувствительной эмульсией подвержены механическим повреждениям слоя, что осложняет их транспортировку, хранение и обращение с ними. [c.25] Характеристики эмульсии фотопластинок с течением времени постепенно ухудшаются, о чем свидетельствует возрастание вуали после проявления. Опыт показывает, что срок хранения фотопластинок составляет 1,5 года при условии, если онп содержатся при температуре 4° С. Существует несколько рецептов проявителей. Один из них (состав проявителя на 1 л) гидрохинон— 30 г сульфит безводный — 60 г (сульфит кристаллический— 120 г) щелочь кристаллическая—19 г бромистый калий — 20 г дистиллированная вода — 1000 мл. Время проявления пластин при температуре проявителя 8°С — 8. иин. [c.26] Фиксирование производится в стандартном фиксирующем растворе (на 1 л раствора — 250 г гипосульфита и 10 г борной кислоты) в течение 60 сек при температуре 8° С. После фиксирования фотопластинка промывается в проточной воде в течение 5 мин и просушивается на воздухе. [c.26] Режимы проявления и свойства проявителя существенно влияют на чувствительность и воспроизводимость почернений линий. Особое значение имеют условия хранения проявителя. Ввиду высокой окислительной способности гидрохинона проявитель необходимо хранить в темных склянках с тугими пробками, залитыми парафином. Но даже при соблюдении этих условий длительное хранение проявителя нежелательно. Характеристические кривые, построенные по линиям изотопов 2951+ и для трех пластинок, обработанных одним проявителем через 10 дней в течение месяца, изображены на рис. 1.8. Как видно из рисунка, кривые имеют различный наклон к оси интенсивностей и отличаются протяженностью линейного участка. Концентрации примесей, рассчитанные по кривой 2, дают отклонения от значений кривой 1 на 36,4%. Разница в концентрациях, полученных по кривым 1 и 3, составляет 136%. [c.28] Из таблицы видно, что погрещность определения интенсивности линий снижается больще чем в три раза для пластинок, проявленных в термостатированных условиях. То же самое было отмечено при построении калибровочной кривой, разброс точек на которой находился в узком интервале по сравнению с такой же кривой, полученной по данным пластинок, проявленных в неконтролируемых условиях. [c.28] При пробое вакуумного промежутка между электродами,, помещенными в искровой ионный источник, исследуемое вещество распыляется и частично ионизируется. Электрический искровой разряд в вакууме представляет собой сложное взаимодействие энергии с веществом. Ионы образуются одновременно-по нескольким механизмам, среди которых можно выделить катодное распыление, автоионную эмиссию, взаимодействие распыленных частиц с плазмой и термоионную эмиссию. В настоящее время, однако, невозможно разделить эти явления и установить, какой вклад вносится каждым из них в полный ионный ток. [c.31] Рассмотрим коротко отдельные процессы ионообразования. [c.31] Катодное распыление. Для объяснения его природы было= предложено много гипотез [1], большинство из которых впоследствии не получили экспериментального подтверждения и были отвергнуты. [c.31] В настоящее врекш принято считать, что катодное распыление определяется главным образом импульсным механизмом передачи энергии бомбардирующих ионов атомам исследуемого вещества. [c.31] Одна из наиболее плодотворных теорий катодного распыления была предложена Пизом [2]. Согласно этой теории, коэффициент катодного распыления (отношение числа выбитых частиц к числу бомбардирующих) выражается через две величины среднюю энергию Е смещенного атома мишени, испытавшего-воздействие падающей частицы, и поперечное сечение Ост столкновения иона с атомами твердого тела, ири котором атому передается энергия, большая чем Есм (энергия смещения атома из положения равновесия). [c.31] Столкновения, приводящие к распылению, можно разделить на три группы в соответствии с энергией бомбардирующих ионов. [c.31] Значения энергии 1 и 2 изменяются в широких пределах в зависимости от типа бомбардирующих ионов и от вещества. мишени. Так, при распылении алюминия атомами дейтерия 2=2 10 эв, [ = 1 10 эв, а при распылении меди ионами таллия 2 = 1,5-10 ° эв, 1 = 1,4-10 эв [1]. [c.32] Теплота возгонки большинства веществ находится в пределах 1,4—8,7 эв атом. Эксперименты показывают, что для большинства веществ Ео 2—20 эв [3—7]. [c.33] Выход распыляемых атомов зависит от строения электронной оболочки бомбардирующих ионов. Минимальным распыляющим действием по отношению к другим веществам обладают ПОНЫ, на внешней орбите которых находятся два электрона. [c.33] Вернуться к основной статье