Кривая эффективности ионизации при электронном ударе

Поскольку масс-спектрометр является детектором ионов, то необходимо лишь увеличивать энергию, сообщаемую молекулам, до тех пор пока молекулярный или интересующие фрагментные ионы не появятся на коллекторе. Передача энергии может осуществляться фотонами из вакуумного монохроматора или электронами. Графическая зависимость ионного тока от энергии ионизирующего излучения представляет собой кривую эффективности ионизации-, для ионизации электронным ударом она показана на рис. 4.4. Начало ионизации определяет- [c.204]

Исследования работы источников с фотонным ударом привели к расширению энергетического диапазона ионизирующих фотонов, повышению чувствительности и автоматизации в развертке и регистрации кривых эффективности ионизации. Такой источник (рис. 6) обладает следующими характеристиками спектральная область до 14 эв предельное разрешение монохроматора 1А (0,01 эв в области энергии 10 эе) максимальные значения ионных токов при давлениях исследуемых паров 10 —10 мм рт. ст. при спектральной ширине монохроматора 2 А —Ю а [1]. Прибор позволяет получать кривые эффективности фотоионизации непосредственно на ленте электронного потенциометра. [c.25]

В недавних работах, посвященных потенциалу ионизации бензола , было показано, что обычный метод электронного удара приводит к величине, на 0,2—0,4 эв превышающей спектроскопическую величину Прайса . Пределы значений составляют 9,1—9,9 лри этом установлено, что, только применяя специальные методы, например метод моноэнергетического электронного пучка, или пользуясь двойным дифференцированием кривой эффективности ионизации , можно добиться удовлетворительного согласия со спектроскопическими данными. Далее, двойное дифференцирование и другие методы позволили обнаружить существование энергетических уровней иона СбНе, лежащих в непосредственной близости от потенциала ионизации высказано предположение, что в этом и заключается причина получения повышенных значений при помощи обычного метода электронного удара. Простирание указанных уровней слишком широкое, чтобы их можно было принять за колебательные уровни, и в настоящее время для их истолкования нет удовлетворительных объяснений. Однако в ионе СеРе подобные Уровни должны отсутствовать, так как, пользуясь методом, который для ионизационного потенциала бензола дал значение 9,6 эв, для потенциала ионизации гексафторбензола получают величину 10 эв последняя хорошо согласуется со значением, найденным спектроскопическим методом. [c.313]

Наибольшие трудности в интерпретации экспериментальных данных связаны с разбросом в энергии ионизирующих частиц. Возможность получения очень малого разброса по. энергиям фотонного пучка в сочетании с более простой формой кривой ( х) 1см. уравнение (1.9)] обусловливают большую ценность сведений, получаемых при фотоионизации [47]. Однако сейчас в большинстве масс-спектрометрических исследований используют ионизацию электронным ударом, что обусловлено сравнительной простотой и доступностью источников, работающих на этом принципе, а также их высокой эффективностью. Большой разброс электронов по энергиям — в этом главный недостаток названных источников — обусловлен в основном двумя причинами [c.16]

Несмотря на то, что в случае сложных органических молекул структура кривых эффективности ионизации выражена менее отчетливо по сравнению с простыми молекулами, как правило, удается определять потенциалы появления осколочных ионов с точностью 0,03—0,05 эВ (что на 1—1,5 порядка лучше, чем при электронном ударе). [c.15]

Направление масс-спектрометрических работ, связанное с исследованием процессов ионизации и получением термохимических величин из потенциалов появления, является многообещающим и несомненно, что в течение ближайших лет метод электронного удара, метод фотоионизации и ионизации в поле будут непрерывно совершенствоваться, а количество физико-химической информации, получаемой из кривых эффективности ионизации, непрерывно возрастать. Это вызвано в первую очередь тем обстоятельством, что метод электронного (фотонного) удара позволяет получать термодинамические характеристики процессов, протекающих в плазме, такие, как потенциалы ионизации молекул и ионов, теплоты образования и энергии диссоциации ионов, сродство к протону [186] и электрону, энергии отрыва атомов или групп атомов. Многие из этих задач не могут быть решены обычными термохимическими методами. [c.330]

Времена жизни метастабильных молекулярных и осколочных ионов, кривые эффективности ионизации положительных и отрицательных, а также молекулярных и осколочных ионов составят необходимую базу для создания теории масс-спектра. Особенно, если сюда включить величины потенциалов появления, кинетические энергии осколков и учесть совокупность результатов, получаемых методами химической ионизации, фотонного, электронного и ионного ударов. [c.331]

Рис. 1. Схематическое изображение кривых эффективности ионизации при фотоионизации и электронном ударе. Ионный ток пропорционален эффективности

Электронный удар — один из наиболее распространенных методов ионизации органических соединений. Зависимость эффективности ионизации от энергии ионизирующих электронов имеет вид S-образной кривой (рис. 6), причем [c.14]

Успешный расчет эффективного сечения молекул воды для каждого из процессов ионизации и диссоциации во всем диапазоне энергий электронов не может быть выполнен, пока не будут детально изучены потенциальные кривые различных возбужденных уровней молекулы воды и ее положительного иона. Однако, поскольку все эти процессы ионизации и диссоциации являются по существу электронным возбуждением, появляющимся в результате удара электрона, изменение скорости будет аналогично изменению скорости при неупругом столкновении электронов с атомами. [c.105]

Авторы исследовали па модифицированном масс-спектрометре МС-1 кривые эффективности ионизации а-метил-, а-этил-, а-пропил- и а-гексилтиофана [198, 199]. Вероятности образования их молекулярных ионов характеризуется весьма близкими величинами в области энергий электронов 12— 30 эв. Это позволяет предположить, что обн1еи основой для образования молекулярных ионов ос-алкилтиофаиов является удаление электрона из неподеленнои пары атома S. Отсутствие двойных связей и я-электронов в молекуле тиофанов исключает возможность образования сопряженной системы с неподеленнои парой, что делает молекулу недостаточно устойчивой к электронному удару и обусловливает ее преимущественный распад по -углерод-углеродной связи по отношению к атому серы с образованием ионов ( 4H7S)+. Аналогичная форма кривых появления этих ионов (рис. 45) является наглядным подтверждением обш,ности механизма их образования при диссоциативной ионизации а-алкилтио-фанов. [c.185]

Аналогичные соображения применимы к третьей производной ионизационной кривой двузарядных ионов при электронном ударе. В этом случае первые производные имеют ту же самую форму, что и ионизационная кривая для однократной ионизации. Моррисон указал, что многие трудности в интерпретации кривых эффективности ионизации являются следствием использования в качестве ионизирующих частиц электронов. Если вместо них использовать фотоны, то многие инструментальные трудности, связанные с зарядом, который несет электрон и которые приводят к изменению его кинетической энергии в рассеянных полях, могут быть преодолены устраняются также трудности, связанные с контактной разностью потенциалов, поэтому энергия луча точно известна. Значительно облегчается также получение луча, однородного по энергиям. Существенно то, что пороговый закон при ионизации фотонами, установленный Гельтманом [727], имеет очень удобную форму для экспериментального исследования. Вероятность ионизации изменяется скачкообразно при критической энергии от О до величины, которая сохраняется для пучков с большей энергией. Первая производная ионизационной кривой дает пики, при помощи которых может быть установлена вероятность электронных переходов. Простой пример кривой вероятности переходов иллюстрируется гипотетической двухатомной молекулой (рис. 177). Если равновесное межъядерное расстояние в ионизированной молекуле близко к основному состоянию, то относительная вероятность электронного перехода, такая, как в точке а, будет весьма высока и связана с наинизшей энергией процесса измеряемый потенциал ионизации будет адиабатическим. Если межъядерное равновесное расстояние в ионе и в молекуле различается (случай Ь), то вероятность будет увеличиваться с увеличением энергии от О до максимального значения. При этих условиях нельзя измерить адиабатический потенциал ионизации. В случае Ь вероятность образования молекулярного иона возрастает от О до максимума вследствие переходов выше предела диссоциации осколочный ион к будет появляться с вероятностью, соответствуюш,ей переходу в область сплошного спектра. Третий тип вероятных переходов показан в точке С и соответствует пересечению области Франка — Кондона с верхним состоянием потенциальной кривой выше предела диссоциации. В этом случае вероятность увеличивается от О до максимума и затем падает снова до 0. При этом не может быть переходов, приводящих к образованию молекулярных ионов. [c.482]

Впервые метод фотоионизации в комбинации с масс-спектро-метрией был развит Гюрцлером, Ингрэмом и Моррисоном [14 Позднее эту технику использовали многие лаборатории [15, 16 и в настоящее время число потенциалов ионизации, установленных методом фотонного удара, составляет примерно 10% их количества, полученного методом электронного удара. В ближайшие годы относительное значение метода фотоионизации еще возрастет, поскольку можно продуцировать пучки фотонов в исключительно узком интервале энергий. Именно последнее обстоятельство позволяет добиться методом фотоионизации существенно более высокого разрешения по энергии, чем методом электронного удара. Кривые эффективности фотоионизации более пологи, чем кривые в случае электронного удара, так что пороговый потенциал определяется по ним точнее (рис. 1). [c.51]