Температура возбуждения полый катод

Отметим, что при возбуждении спектра лития по данным этих же авторов различие в температуре стенок полого катода и температуре, определенной по эффекту Допплера, оказывается гораздо большим — около 160° (см 5 настоящей главы). Возможно, это объясняется различием в плотностях [c.557]

Безэлектродная разрядная лампа состоит из кварцевого баллона, содержащего малое количество атомных паров определяемого элемента или его иодида в атмосфере инертного газа при низком давлении. Когда лампу термостатируют при температуре в несколько сотен градусов и помещают в радиочастотное или микроволновое поле, пары атомов в баллоне эффективно возбуждаются и испускают характеристическое излучение. Ширина полосы излучения такой лампы больше, чем испускающаяся лампой с полым катодом, но мощность излучения гораздо больше (обычно порядка 5—10 Вт). Для повышения эффективности возбуждения флуоресценции с помощью безэлектродной разрядной лампы часто используют линзы с целью фокусирования излучения на пламя. [c.702]

Приведем еще один пример при возбуждении смеси газов в импульсном разряде, где высока концентрация электронов, можно, меняя условия разряда, добиться возбуждения линий ионов газа с меньшим потенциалом возбуждения и линий атомов газа с более высоким потенциалом возбуждения. Высокая электронная температура достигается при низких давлениях и в узких разрядных трубках. Высокая электронная концентрация возникает в катодных частях тлеющего разряда, особенно внутри полого катода, а также в узких разрядных трубках и в импульсных источниках света. [c.138]

Для разряда в полом катоде такое вл яние всегда имеет место [10], что связано с более низкой температурой пробы в этом источнике возбуждения. [c.161]

Источником излучения является обычно лампа с полым катодом, содержащим определяемый элемент. Катод такой лампы изготовляют в виде металлического стаканчика, в котором происходит испарение вещества и возбуждение атомов элементов при электрическом разряде в атмосфере инертного газа под небольшим давлением ( 10 Па). Катоды, изготовленные из элементов с относительно низкими температурами плавления, легко разрушаются. Для определения таких элементов используют графитовые катоды, пропитанные солями определяемых элементов. Анод в виде металлического стержня размещают рядом с катодом и оба электрода помещают в стеклянный баллон со стеклянным или кварцевым окошком. Лампа питается током от высокоточного выпрямителя — стабилизатора, дающего напряжение 500...600 В с колебаниями, не превышающими сотых долей процента. [c.98]

Аналитические и спектральные характеристики РПК. В РПК распределение атомов по возбужденным состояниям существенно отличается от равновесного. Это связано с тем, что разряд в полом катоде протекает при пониженном давлении газа, когда концентрация всех частиц, в том числе и электронов, существенно ниже, чем в разрядах при атмосферном давлении. При низком давлении газа значительно уменьшается число столкновений между частицами. Электроны, разгоняясь электрическим полем, приобретают значительно более высокую кинетическую энергию, чем в дуге или искре, так как не растрачивают ее при частых столкновениях. Кинетическая энергия более тяжелых частиц — атомов, ионов, молекул— оказывается значительно ниже. Равновесного распределения частиц по энергии не происходит. Температура электронов во много раз выше температуры других частиц, она может повыситься до нескольких сотен тысяч градусов, тогда как температура других частиц не превышает обычно нескольких сотен градусов. [c.91]

Одни авторы [119, 123, 127—129, 133, 135, 139] для повышения чувствительности определения бора спектральным методом предварительно обогащают пробу другие [121, 122, 130, 131] определение бора ведут в атмосфере инертного газа третьи [121, 124, 134, 139] увеличивают эффективность возбуждения атомов, применяя добавки веществ, снижающих температуру возбуждения, или же используя полый катод. [c.52]

НИИ часто присутствуют линии искровых спектров газов. Это дает основание сделать вывод, что данная область обладает высокой электронной температурой, которая способствует возбуждению атомов с большими значениями потенциалов ионизации. В таком случае наилучшими качествами будет обладать специальная трубка с полым катодом, во внутреннем пространстве которой скорость электронов очень высока. [c.97]

Электрод с выделившимися металлами обычно непосредственно используют для получения аналитического сигнала. Если электрод выполнен в виде тонкой нити или спирали, его нагревают током до нужной температуры, после чего измеряют атомное поглощение такой электрод, например платиновую спираль, можно непосредственно вводить в пламя либо в трубчатый атомизатор. Применение трубчатых графитовых атомизаторов рассмотрено в работах [28, 29]. При иопользовании эмиссионного спектрального анализа в большинстве случаев возбуждение проводят в дуговом источнике [21, 24]. Известны примеры использования разрядной трубки с полым катодом, работающей в атмосфере гелия [22, 31], искрового разряда, плазмотрона, пламени. [c.52]

Другой источник возбуждения в спектрометрии, которому в настоящее время уделяют большое внимание, — плазматрон — устроен следующим образом. В закрытой камере, на одном конце которой находится анод, а на другом — катод с небольшим отверстием (полярность электродов иногда бывает обратной), создается плазменная струя, поддерживаемая дугой постоянного тока. В камеру в направлении, параллельном стенкам, вводится газообразный аргон он движется, образуя завихрения, и истекает через отверстие в электроде. Когда в камере зажигается дуга, ее внешние слои охлаждаются потоком аргона, что вызывает термический пинч-эффект , т. е. самопроизвольное стягивание плазменного шнура. В результате этого увеличивается плотность тока, и температура дуги возрастает. Увеличение давления в разряде приводит к выталкиванию горячей плазмы через отверстие в электроде, и она появляется во внешней области горелки в виде струи, похожей на пламя. При более высокой силе тока дуга испытывает также магнитный пинч-эффект , связанный с магнитным полем, индуцированным самой плазмой. [c.94]

Если ПК специально не охлаждается, то свечение внутри пола-сти сопровождается нагревом катода, возникающим в результате передачи его стенкам энергии бомбардирующих катод положитель-, ных ионов. При небольших разрядных токах, ког а нагрев катода еще невелик, поступление в разряд материала катода или вещества, введенного в полость, происходит, вероятно, преимущественно за счет катодного. распыления [164]. При больших разрядных токах (Г,0-г 1,2 а) температура катода может достигать 2000— 2200° С. В этом случае анализируемое вещество поступает в зону возбуждения уже, главным образом, в результате термического испарения . Это подтверждается наличием фракционного испарения, которое, как показали специальные опыты [866, 309], происходит из всего объема пробы. [c.181]

Плазма тлеющего разряда внутри катода имеет температуру около 800 К- Благодаря относительно малому давлению и низкой температуре лоренцевское и доплеровское уширение линий испускания в лампе с полым катодом существенно меньше (на 2 порядка), чем в применяемых атомизаторах, например в пламени. Поэтому лампы с полым катодом удовлетворяют требованиям, предъявляемым к источникам в атомно-абсорбционном анализе, т. е. линии в спектре испускания являются очень узкими. Эффективность работы лампы с полым катодом зависит от ее конструкции и напряжения, которое подводится к электродам. Высокие напряжения и соответственно высокие значения тока приводят к увеличению интенсивности свечения. Однако это преимущество часто приводит к увеличению эффекта Доплера для линии испускания атома металла. Более того, кинетическая энергия иона инертного газа, бомбардирующего внутренние стенки полого катода, зависит от массы иона, напряжения на электродах лампы и числа соударений в единицу времени, которые происходят по мере движения иона инертного газа к катоду. Чем выше значение тока, тем больше относительное число невозбужденных атомов в облаке, вырванном в результате бомбардировки стенок полого катода ионами инертного газа. Невозбужденные атомы материала катода способны поглощать излучение, испускаемое возбужденными атомами. В результате наблюдается самоноглощение, которое уменьшает интенсивность в центре линии испускания лампы. [c.144]

С помощью радиоактивных изотопов показано [1310], что в присутствии однородного коаксиального магнитного поля увеличивается скорость испарения пробы из анода и задерживается перенос частиц элементов из прианодной зоны разряда к катоду. Это приводит к существенному увеличению концентрации частиц одре-деляемых элементов в плазме разряда около анода. (Повышенная концентрация паров элементов около электрода с пробой наблюдалась также в работе [103].) При наложении поля достаточно большой напряженности (300—400 гс) в дуге возникают вертикальные циркуляционные токи (рис. 41), способствующие удержанию частиц в дуговом облаке [1223]. При этом эффективная температура плазмы возрастает и максимум ее смещается от оси к периферии разряда [1223]. Все перечисленные явления, а также пространственно-временная стабилизация облака разряда обуславливают наблюдавшийся рост интенсивности атомных и особенно ионных линий, улучшение воспроизводимости испарения пробы и возбуждения спектра. [c.129]

При изучении механизма действия магнитного поля было показано, что при наложении магнитного поля на зону разряда увеличивается концентрация возбужденных атомов определяемых элементов в плазме разряда около катода. В присутствии носителя атомы сосредоточиваются в середине межэлектродно-го пространства. При одновременном действии носителя и магнитного поля наблюдается еш,е большее прикатодное усиление линий элементов. В присутствии магнитного -поля изменяется и скорость парообразования элементов. Температура свободно горящей световой дуги равна 5900 К, а в магнитном поле — 6400 К, т. е. наложение магнитного поля на дуговой разряд способствует повышению температуры плазмы. Увеличивается так-л<е и электронная концентрация с 4-10 до 1,2-10 - ом при наложении магнитного поля. [c.97]

При изучении механизма действия магнитного поля было показано, что прп наложении магнитного поля па зону разряда увеличивается концентрация возбужденных атомов определяемых элементов в плазме разряда около катода. В присутствии носителя происходит сосредоточивание атомов в середине меж-электродного пространства. При одновременном действии носителя и магнитного поля наблюдается еще большее прикатодное усиление линий элементов. В присутствии магнитного поля изменяется и скорость парообразования элементов. Температура свободно горящей световой дуги равна 5900° К, а в магнитном [c.134]

Представление об электроне как универсальной составляющей материи находило обоснование при изучении частиц, испускаемых различными веществами при 1) действии сильных электрических полей или при бомбардировке катода в катодно-лучевой трубке положительными ионами, 2) поглощении атомами ультрафиолетовых лучей, 3) тепловом возбуждении атомов в металлах и окислах, нагретых до температуры белого каления, 4) спонтанном распаде радиоактивных атомов. [c.332]

В пламя горелки вносится анализируемый растнор (например, распыляется в форме аэрозоля), содержащий соединение открываемого или определяемого химического элемента (натрия, калия, кальция и т. д.). В пламени горелки при высокой температуре частицы анализируемого образца разлагаются и атомизируются. Через это пламя пропускают луч света от источника возбуждения, содержащий резонансное излучение открываемого или определяемого элемента. В качестве источника позбу-ждения применяют лампьг с полым катодом, в состав светящейся плазмы которых входят возбужденные (находящиеся в возб>жденном электронном состоянии) атомы данного элемента, способные излучать свет с длиной волны резонансного перехода. Атомы открываемого или определяемого элемента, образовавшиеся в пламени горелки при термическом раз- [c.522]

Описан метод, показывающий возможность спектрального определения галогенов с применением в качестве источника возбуждения разряда с полым катодом [129]. Использование неохлаждае-мого полого катода с разделением процессов испарения и возбуждения пробы позволяет определить хлор с пределом обнаружения 5-10 %. Параметры процессов испарения и возбуждения могут варьироваться независимо друг от друга и позволяют сочетать низкую температуру испарения пробы с высокой электронной температурой плазмы для возбуждения линий. Метод позволяет анализировать на содержание хлора пробы сложного состава. [c.122]

Исследованы некоторые вопросы влияния силы тока и давления на интенсивность линий рабочего газа, материала катода и примесных элементов (на уровне микроколичеств) на температуру электрода на процессы испарения, на ста бильность условий возбуждения в полом катоде. Установле но, что кривые зависимости интенсивности спектр, ли ний от силы тока являются весьма чувствительными к лю бым изменениям в ходе протекания разряда и могут при меняться при изучении роли различных параметров разряда Выявлена неравномерность в распределении температуры по глубине полости и наличие температурного максимума в ее средней части. Показано, что стабильность условий возбуждения, оцененная по вариации интенсивности линий гелия, достаточно высока и мало зависит от условий проведения разряда. Табл. 1, рис. 13, библ. 13 назв. [c.504]

Исследованы возможности снижения пределов обнаружения прямых методов спектрального анализа вращающегося дискового электрода с искровым возбуждением спектра, высокочастотного факельного разряда и двойного полого катода (ПК). Показано, что испарение растворителя с поверхности медного вращающегося электрода обдувом восходящей части диска нагретым воздухом приводит к повышению интенсивности линий элементов раствора тем большему, чем выше скорость вращения электрода. Даны рекомендации по выбору оптимальной температуры воздушной струи. Разработанный метод позволяет снизить пределы обнаружения элементов на 1,0—1,5 порядка. Рассмотрено взаимное влияние элементов и органических жидкостей на интенсивность линии при возбуждении спектра растворов в высокочастотном факельном разряде. Обоснован вывод о перспективности использования данного типа источника возбуждения для понижения пределов обнаружения элементов с низкими значениями потециала ионизации (5г, Ва) до 5,10" —10 %, Исследованы основные процессы поступления и возбуждения атомов в двойном ПК при питании катода-возбудителя постоянным (горячий и охлаждаемый ПК) и импульсным током. Установлено, что применение двойного горячего ПК повышает чувствительность определений на 0,5—1,0 порядка, а охлаждаемого катода-возбудителя и при- его импульсном питании — на 1—2 порядка по сравнению с обычным вариантом метода, Рис. 2, библ. 7 назв. [c.234]

Действительно, на основании ряда зондовых измерений можно было предположить, что перед катодом накапливается положительнр,1Й пространственный заряд настолько значительный, что потенциал пространства в этой области оказывается много выше напряжения разряда и во всяком случае выше, чем самый низкий потенциал возбуждения. Вопрос о том, как возникает этот пространственный заряд и каким образом электроны приобретают энергии, достаточные для преодоления тормозящего действия отрицательного поля между пространственным зарядом и анодом, до сих гюр остается открытым. Ток на анод в этом случае может протекать через эту область только прн условни, если диффузионная скорость дрейфа будет превышать скорость дрейфа в отрицательном поле последнее возможно лишь прн значгггельных градиентах концентрации и высоких температурах электронов. Экспериментальные факты, выдвигаемые в подтверждение такой схе п,1, неубедительны. Например, предпола1ается, что существует ограниченная область высокого положительного потенциала, в которой наблюдается интенсивное свечение ( огненный шар ) и которая не пропускает электронов, так что ток, текущий на анод, должен был бы огибать область этого свечения. Другое объяснение предполагает ускорение электронов столк-новения. ш второго рода (глава 3, 3). [c.296]

Большую роль в этом случае играет электрическое поле между электродами, сильно влияющее на скорость движения ионов к катоду, что согласуется с вычислениями Боуманса. В присутствии носителей излучающие частицы распределены по всему объему плазмы. Однако для элементов с низким потенциалом ионизации большая концентрация частиц наблюдается у катода, с увеличением потенциала ионизации заметна тенденция смещения максимума излучения к аноду. Такое распределение можно объяснить тем, что присутствие, например, галлия изменяет условия в плазме, уменьшая температуру дуги с 6500 до 5800 К, увеличивая электронное давление с 2,1-10 Па до 3--10 Па и уменьшая степень ионизации атомов. В связи с этим электрическое поле по-другому влияет на движение и распределение частиц. Следовательно, носители способствуют равномерному распределению излучающих атомов и ионов по всему объему плазмы. Это приводит к уменьшению атомной и ионной плотностей в каждой точке объема плазмы, что, в свою очередь, должно приводить к уменьшению столкновений. Это вызывает увеличение почернения линий микроэлементов в присутствии галлия. Причем наибольшее почернение линий наблюдается для 2п и А1 — элементов с высоким потенциалом возбуждения и [c.74]