Зондирование электрона

Необходимо подчеркнуть еще раз, что микрочастица в данном состоянии не обладает определенными значениями всех динамич. величин, подобно макрочастице. Электрон, связанный в атоме, вовсе не имеет в каждый момент определенное значение координаты или импульса. Если бы атомарный электрон в каждый момент имел бы определенные координату и импульс, то он двигался бы по определенной траектории и квантование энергии и момента (см. ниже) было бы необъяснимо, ибо непонятно, почему одни траектории атомарного электрона разрешены , а другие запрещены это и было необъяснимой загадкой в теории атома Вора. Согласно К. м., электрон в атоме приобретает те или иные возможные значения координаты только при измерении, при зондировании атома жесткими рентгеновскими лучами ли быстрыми электронами, иначе говоря, при его взаимодействии (столкновении) с жестким фотоном или быстрым электроном при этом столкновении он локализуется в небольшой области атома вблизи нек-рой точки. В результате такого столкновения электрон выбрасывается из атома следовательно, измерение координаты вообще уничтожает связанное состояние атомарного электрона. Но, повторив много раз этот опыт с атомами, находящимися в совершенно одинаковых условиях, мы получаем распределение возможных значений мест локализации электрона в атоме, т. е. вероятности различных значений его координаты такая совокупность опытов дает статистику мест локализации электрона в атоме, — как говорят, вид электронного облака, к-рое и описывается -функцией данного состояния, — точнее, квадратом ее модуля наглядно говоря, электронное облако характеризует распределение электронной плотности в атоме. Опыты по зондированию электронного облака атома (или распределения его эффективного заряда, равного е- , где е — заряд электрона) действительно предпринимались и подтвердили правильность теоретич. расчетов, произведенных на основе К. м. [c.256]

II. В высокочастотной области, соответствующей колебательным движениям малых и даже очень малых групп (атомы водорода, отдельные электроны), зондирование структуры основано на несколько ином принципе. Возникновение организованных, в первую очередь кристаллических, структур сразу же резко ограничивает подвижность наблюдаемых при соответствующей частоте групп. По аналогии с температурными искажениями релаксационного спектра это должно приводить к смещению или размазыванию резонансных линий. В радиочастотном диапазоне это может быть расширение линий протонного магнитного резонанса при введении в полимер. электронного парамагнитного зонда — какого-либо устойчивого свободного радикала— характер его ЭПР-сигнала меняется в зависимости от плотности окружения, т. е. от того, находится ли он в кристаллической, жидкокристаллической или изотропной (аморфной) области. В оптическом диапазоне по тем же причинам могут изменяться форма, положение и интенсивность полос колебательных спектров (часто приходится, например, встречаться с термином кристаллическая полоса ). Можно вводить в-полимер электронный зонд— люминофор (например, антрацен) и по изменениям спектральных характеристик поляризованной люминесценции снова судить о подвижности или плотности тех участков, в которых расположен люминофор. [c.54]

Молекулярное и структурное зондирование поверхности Молекулярное и структурное зондирование поверхности Определение длин связей, межатомных расстояний, координационных чисел, степеней окисления, ориентаций молекул на поверхности Электронная структура поверхностей, адсорбированных частиц, элементный анализ поверхности, определение степеней Окисления, химических связей Анализ микроколичеств элементов на поверхности, молекулярный микрозонд [c.315]

Наиболее широко для исследования расположения, состава и структуры компонентов применяют методы, основанные на зондировании пучком электронов высокой энергии полезно использовать также лазерный или ионный пучки. Самый специфичный среди этих трех методов — ионно-зондовый микроанализ— подробнее рассматривается в разд. 3 этой главы. Техника из.мерений довольно детально описана в литературе [1]. [c.398]

Применимость различных методов для изучения состава поверхности может существенно зависеть от типа образца, в частности доступности его поверхности для зондирования. Это становится очевидным при сравнении возможности методов в отнощении, с одной стороны, массивных металлических катализаторов с открытой поверхностью и, с другой стороны, нанесенных дисперсных катализаторов в последнем случае применение электронного или фотонного зондирования или полное удаление поверхностных атомов для масс-спектрометрического анализа может оказаться сложным или совсем невозможным. [c.412]

Для изучения распределения концентрации водорода по поверхности трения и по глубине используются методы зондирования поверхности металла с помощью электронного и лазерного лучей, ионной бомбардировки и др. [c.23]

Методы исследования поверхности включают в широком смысле слова как методы ее зондирования, так и методы регистрации продуктов взаимодействия зонда с веществом. В принципе зондировать поверхность можно воздействием электронов, рентгеновских и световых фотонов, ионов, нейтральных частиц и др. Возникающие при этом частицы и электромагнитное излучение дают информацию о структуре и составе поверхности. В настоящее время насчитывается около шести десятков разновидностей методов зондового анализа. [c.215]

Можно полагать, что методы электронного зонда в комплексных исследованиях строения слоев толщиной от долей нанометра до нескольких микрометров практически стоят вне конкуренции. Ни один из других высокочувствительных методов анализа поверхности, как, например, фотоэлектронная спектроскопия или вторично-ионная масс-спектрометрия, не обеспечивает получения комплексной информации, не позволяет изучать одновременно нано- и микрослои (как это делается при электронном зондировании путем выбора вида вторичных сигналов), не дает такой высокой локальности по площади. [c.216]

Рассмотрим принципиальную схему электронно-зондового устройства (рис, 7.3). Система включает вакуумированную электронно-оптическую колонну 1 (в ней формируется первичный электронный луч от пушки 2 и размещается объект 7), детекторы сигналов от объекта 8 с преобразователями и усилителями 10 и устройства отображения 11 (дисплей) совместно с блоком записи 12—14. При частичной автоматизации процесса зондирования ход измерений может контролироваться командами через телетайпное устройство более полная автоматизация включает управление измерениями с помощью мини-ЭВМ 15. на вход которой затем подается кодированная информация об измеренных сигналах, необходимая для дальнейших расчетов. [c.224]

Область объекта, из которой поступают сигналы, и интенсивность сигналов определяются протяженностью зоны возбуждения и степенью поглощения сигналов объектом. Зона возбуждения зависит от энергии зонда Е и среднего атомного номера элементов объекта 2. В среднем Оже-электроны эмиттируют из глубины I—2 нм, вторичные электроны — до 50 нм, отраженные электроны — 0,1 — 1 мкм, рентгеновские лучи — 0,5—5 мкм, катодолюминесцентное — 1—2 мкм. Эти цифры характеризуют вариации локальности электронного зондирования по глубине. Локальность по поверхности определяется диаметром зонда и в значительной мере объемом зоны возбуждения лучшие приборы обеспечивают локальность по площади в десятки — сотни нанометров. [c.225]

Разновидности приборов для электронного зондирования и их основные возможности указаны в табл. 7.1. [c.237]

Электронное зондирование является почти идеальным способом комплексного исследования поверхности и тонких пленок. Атомно-электронная структура, микроструктура и химический состав, определяющие свойства вещества, — таков диапазон характеристик, получаемый от слоев толщиной от 1 нм до 10 мкм. Сочетание наглядной и аналитической информации, высокие чувствительность и локальность но площади и глубине, простота и дешевизна источников электронных пучков ставят электронно-зондовые методы вне конкуренции. [c.243]

Эмиссионные и абсорбционные методы могут быть использованы для быстрого измерения усредненных параметров, по которым измеряемая величина может быть получена путем вычислительной процедуры, такой, как преобразование Абеля [27]. В принципе флуоресцентный метод должен рассматриваться как метод локального зондирования, поскольку исследуется только область, находящаяся на пересечении возбуждающего луча и оптического пути детектора. Если источник возбуждения обладает узким лучом, а область наблюдения также является узкой, исследуемый объем может быть очень малым, скажем менее 1 мм В начале 1962 г. для локального измерения плотностей в разреженном газовом потоке был использован флуоресцентный метод с возбуждением мощным тонким электронным пучком (вплоть до 30 кэВ). Выбранный флуоресцирующий объем был равен приблизительно 1 мм [28]. [c.221]

Разработка перестраиваемых лазеров на органических красителях [112] привела к созданию методов возбуждения специфических электронных переходов в атомах и молекулах и, следовательно, к использованию методов резонансного рассеяния и дифференциального поглощения для дистанционного зондирования. Как показано в табл. 6.3, органические красители для перестройки лазерного излучения выпускаются серийно, что позволяет охватить область длин волн от ближней ультрафиолетовой до ближней инфракрасной. Инверсия населенности в красителе создается оптической накачкой при помощи импульсной лампы-вспышки или другого лазера. Для импульсного режима наиболее часто применяют азотный лазер, в то время как режим непрерывного излучения получают накачкой при помощи жестко сфокусированного аргонового лазера. Лазеры на красителях с накачкой импульсными лампами в целом дают импульс большой энергии, однако его длительность довольно велика (сотни наносекунд) для измерений с требуемым пространственным разрешением. Тем не менее подобная система может работать в режиме работы генератора-усилителя и является идеальной для зондирования верхних слоев атмосферы [7]. [c.347]

Пример № 5. При наполнении полимеров в процессе полимеризации важной задачей явился анализ полноты покрытия полимером частиц наполнителя. Было разработано несколько методов. Самый простой способ был предложен в одном из патентов [73] и заключался в растирании порошка материала вручную по алюминиевой фольге. Непокрытые частицы наполнителя оставляли на фольге царапины. Более сложные методы были основаны на фракционировании частиц порошка в градиентной колонке по плотности. Этот метод был уИ ге пригоден для постадийного контроля процесса. Более точную информацию давал метод избирательной сорбции красителя на свободной поверхности частиц наполнителя. Еще более тонким был разработанный позднее метод анализа, основанный на зондировании поверхности на электронном спектрометре. Этот метод, конечно, малопригоден для постадийного контроля, но дает ценную информацию для разработки процесса. [c.151]

Рис. 81. Кривые распределения по высоте импульсов, полученные при проведении электронно-зондового микроанализа линз в полипропилене, а — зондирование линзы б — зондирование вне линзы в —хлорид натрия.

Прибор КРМ-Ц-Дельта [2] снабжен мощной микропроцессорной системой обработки данных. Это позволяет оптимизировать параметры электронно-акустического тракта для исключения погрешности, вызванной, например, изменениями формы принимаемого ультразвукового (УЗК) сигнала. Второй отличительной особенностью данного прибора, реализованной с помощью микропроцессорной обработки, является режим накопления сигнала. Если величина сигнала недостаточна для срабатывания порогового устройства, циклы зондирования и приема отраженных импульсов будут повторяться до тех пор, пока величина сигнала не достигнет требуемой величины. Это позволяет выделить полезный сигнал на фоне шумов, что дает возможность работать через диэлектрическое покрытие толщиной до 2 мм. Прибор позволяет работать в различных режимах, снабжен графическим жидкокристаллическим (ЖК) дисплеем, на котором не только индицируются значения измеряемой толщины, но также можно наблюдать серию отраженных импульсов, что позволяет использовать прибор для целей дефектоскопии. Прибор также использовался для измерений скорости распространения УЗК. [c.60]

Для измерения концентраций заряженных частиц в неравновесной низкотемпературной плазме используются зоны Ленгмюра [53, 114, 220, 225, 226], СВЧ-зондирование плазмы [53, 212, 213, 233], спектроскопические методы штарковского уширения спектральных линий и абсолютной интенсивности тормозного и рекомбинационного электронного континуума [52—55]. Они перекрывают практически весь необходимый диапазон концентраций электронов, т. е. Ne 10 см — спектроскопические методы, ТУе >> 10 —Ю см — зондовые Ые > 10 — метод СВЧ-резо-натора, Не >> 10 см — метод отсечки СВЧ-волпы либо метод отражения. [c.50]

Возможность использования спектроскопических свойств ТК + для зондирования структуры примесных кристаллов обусловлена особенностью электронной структуры этих ионов. Электронные переходы, соот- [c.281]

В настоящей работе среднюю скорость и флуктуации турбулентности в потоках, создаваемых импеллерами обоих типов, измеряли только у центральной линии радиальной сцруи, поскольку именно а этой зоне характер потока наиболее сильно зависит от типа импеллера. Параметры турбулентности определяли с помощью электронной лазерной анемометрической системы. Как следует из наименования, это—оптическое устройство для измерения мгновенных значений скорости в данной точке. Устройство позволяет точно измерять скорости при очень высоких уровнях турбулентности, какие создаются в перемешиваемых системах. Благодаря отсутствию зондирования (пробы не отбирали) нарушений потока не происходило и измерения не влияли на его парамет1ры. Использованный анемомепр был чувствителен к направлению мгновенной скорости. [c.177]

В разделе 5.4 указывалось на важность сочетания разных методов исследования поверхностных соединений. Количественное определение углерода и других элементов в модифицирующих поверхность соединениях производится элементным анализом, а ИК спектры помогают установить, какие именно группы и в каком количестве содержатся в поверхностном соединении. Содержание элементов в поверхностных соединениях можно определить с помощью зондирующего воздействия различных пучков на поверхность твердого тела, служащего рассеивающей мишенью для такого воздействия. Для зондирования используются направленные пучки фотонов, электронов, ионов илц атомов, вызывающие эмиссию вторичных частиц (также фотонов, электронов, ионов или атомов), лзучение которой и позволяет судить о свойствах мишени. Помимо элементного анализа, с помощью зондирующего воздействия на поверхность в благоприятных случаях можно получить сведения о структуре поверхности и адсорбции на ней. В табл. 5.4 представлены некоторые из этих методов. Перечисленные в таблице методы. анализа поверхности, за исключением рентгеновской эмиссионной спектроскопии, позволяют исследовать поверхностные слои на глубину менее 10 нм. В этих методах зондирование поверхности и ана--лиз рассеиваемых или эмиттируемых частиц проводится в очень высоком вакууме. Для дополнительной очистки поверхность часто подвергается предварительной бомбардировке частицами высокой энергии, обычно аргонной бомбардировке. С этим связаны ограничения в применении некоторых из этих методов для исследования поверхности недостаточно стойких адсорбентов. Преимуществом этих методов является возможность локального исследования не- [c.109]

Эти методы основаны или иа зондировании поверхности металла различного типа частицами (электроны, иоиы и др.), или на других способах воздействия на него (нагревание, электрическое или магнитное поле, звуковые поверхностные волны н др.). Изучается природа, распределение в пространстве и по энергии эмиттируемых частиц. [c.409]

Если строчная развертка проходит через область образца, то сигнал, поступающий с детектора, может быть зарегистрирован на осциллографе, причем по горизоитальной оси откладывается положение растра, а в вертикальном У-направлении вычерчивается сигнал (рис. 4.34). Мы можем идентифицировать сигналы в любых интересующих нас двух точках, например 5д и 5в, и рассчитать контраст по уравнению (4.13). Если такая же строчная развертка повторяется, то мы обнаружим, что осциллограммы на экране точно не налагаются друг на друга. Если сигнал, поступающий 3 одного и того же положения пучка, повторно регистрируется за время регистрации элемента изображения t, то номинально идентичные отсчеты сигнала меняются. Процесс регистрации изображения в растровом электронном микроскопе в основе своей состоит в счете дискретных событий, например вторичных электронов, поступающих со случайным по времени распределением за время зондирования. Измерение сигнала 5 включает в себя счет числа событий п на детекторе. Вследствие того что события распределены случайным образом во времени, последовательные отсчеты в одной и той же точке будут отличаться от среднего значения п на величину Качество сигнала можно выразить через отнощение сигнала к щуму [c.153]

Основные экспериментальные методы в фемтохимии основаны на методах возбуждение - зондирование . Возбуждающий импульс на частоте v, создает волновой пакет в возбужденном электронном состоянии и определяет нулевой момент времени, при котором межъядерное расстояние в переходном состоянии Rq = R(t = 0). Динамика волнового пакета, которую можно рассматривать как его движение по ППЭ, представляет собой динамику переходного состояния, т.е. временную эволюцию межъядерного расстояния в [В...С] . Через некоторое время задержки т подается второй фемтосекундный импульс на частоте V2- Этот импульс называется зондирующим (пробным) импулы ом, так как он определяет место нахождения волнового пакета на ППЭ, т. е. межъядерные расстояния R(x) в момент времени t= х. [c.132]

Реальное строение поверхности твердых тел и тонких пленок, столь важное для материаловедения, в настоящее время эффективно исследуют методами электронного зондирования. Эти методы, открывающие широкие перспективы не только для изучения атомной, электронной и микроскопической структур, но и для проведения локального химического анализа, рассмотрены в обзоре Ю. Я. Томашпольского. [c.6]

Электронный зонд представляет собой сфокусированный пучок электронов, ускоренных в вакууме до различных значений энергии (10—10 эВ). Электроны взаимодействуют с веществом и дают сведения о весьма тонком слое (на практике локальность по глубине в зависимости от вида выходного сигнала составляет от нескольких микрометров до долей нанометра). Возможность относительно легкой фокусировки пучка электронов обеспечивает и высокую локальность по поверхности. Так, при достаточной яркости пучка диа.метр зонда в десятки нанометров дает для тонких пленок тот же порядок локальности. В менее благоприятных случаях она составляет несколько микрометров, и продолжающееся совершенствование электронно-зондовой техники сдвигает эту границу в субмикронную область. Чувствительность электронно-зондовых методов к следам элементов является одной из наиболее высоких среди аналитических методов. При стандартной локальности порядка долей кубического микрометра предел обнаружения метода доходит до 10 —10 г, что позволяет определять ничтожные количества веществ. Характерной особенностью электронного зондирования является его экспрессность. Информация выдается непосредственно в ходе эксперимента, причем ее можно одновременно наблюдать на дисплее и фиксировать на записывающих устройствах. Совершенствование фототехники и применение компьютеров позволяет получать разнообразные сведения об объекте за короткий отрезок времени. Хотя взаимодействие электронного зонда с веществом может изменять электронную структуру последнего, несоизмеримость общей площади объекта и зоны облучения позволяет справедливо полагать, что в целом объект сохраняется неразрушенньрм и пригодным для дальнейших исследований. [c.215]

Катодолюминесцентное излучение, возникаюшее при электронном зондировании, характеризуется значительной плотностью возбужденных состояний в люминофоре. Часть образовавшихся вторичных электронов может рекомбинировать с дырками, при этом излучаются фотоны с длиной волны в диапазоне от инфракрасной до ультрафиолетовой части спектра. Вероятность запасти поглощенную энергию выше для люминофоров с более совершенной кристаллической структурой для аморфных материалов эта способность невелика. Повышение интенсивности возбуждения также снижает длительность возбужденного состояния. Яркость люминесценции является функцией материала люминофора и интенсивности возбуждения. Выход ка-тодолюминесценции невелик (несколько процентов), так как подавляющая часть энергии зонда расходуется на вторичную электронную эмиссию и разогрев вещества люминофора. [c.223]

Таким образом, исследования реальной структуры поверхности приобрели важное значение в катализе основным методом этих исследований является электронное зондирование — ДЭНЭ и ПЭМ. По данным ДЭНЭ устанавливают ориентацию и высоту ступеней, а также ширину террас. Динамику роста и движения ступеней изучают методом ПЭМ с применением реилик. Методика исследования ступенчатых поверхностей и основные результаты описаны в монографии [44]. [c.238]

Томашпольский Ю. Я. Электронное зондирование сложных окис- [c.243]

Генерирование таких высоких частот является одной из главных экспериментальных трудностей в исследовании акустического ЭПР в СВЧ-области. Автодинные генераторы работают до частот не более 200 Мгц [189]. В [190—193] описаны способы генерирования ультразвуковых СВЧ-колебаний с помощью пьезоэлектрического стержня, свободная поверхность которого располагалась в максимуме электрического СВЧ-поля резонатора. Во втором резонаторе на противоположном конце кварцевого стеряшя ультразвуковая энергия преобразовалась снова в электрическую. ЭПР-поглощение, обусловленное электронными спинами кварцевого стержня, ослаблялось при взаимодействии СВЧ-фононов с электронными спинами [194]. В момент резонанса происходило ослабление ультразвуковых колебаний, распространявшихся по кварцу [195]. С помощью импульсной аппаратуры для акустического эхо-зондирования оказалось возможным работать как [c.369]

Распределение электронной плотности в А. может быть эксперимегттальпо проверено путем зондирования А. рентгеновскими лучами или электронными пуч- [c.157]

За последние несколько десятилетий получил развитие ряд важных микроскопических методов. К их числу относятся метод фазового контраста, цветного фазового контраста, методы интерференционной, рентгеновской, электронной и эмиссионной микроскопии. Толанский 1246] описал изящные методы многолучевой интерференционной микроскопии и их применение. Хотя эти методы нашли широкое применение в биологии и медицине, их использование для анализа полимерных материалов более ограниченно и специфично. Поэн [190] исследовал несколько полимерных материалов при помощи рентгеновского микроскопа, однако имеется мало данных об успешном приложении метода цветного фазового контраста и методов эмиссионной и многолучевой интерференционной микроскопии. Применение метода электроннолучевого зондирования все еще ограничено материалами, состоящими из тяжелых атомов. [c.247]

При возбуждении методом импульсного радиолиза для зондирования структуру различных макромолекул использовали некоторые простые свободные радикалы, например е и (S N) ". Было И ч[ ио исчезновение гвдратироваиного электрона в раствор ле-карсгвенного препарата (например, пенициллина) и макромолекулы (например, бычьего сывороточного альбумина) ШШ, 7081, Если лекарственный препарат и макромолекула в растюре не взаимодействуют, то наблюдаемая скорость расходования электрона равна [c.41]

Применение методики зондирования гидратированного электрона (см. разд. 1.6.2) для изучения и связывания некоторых фуро-кумариновых лекарственных препаратов с ДНК рассмотрено в разд. 9.2. Этим методом также изучалось связывание некоторых аминоакридинов с ДНК I172J. Было установлено, что существует два типа связывания 1) слабое связывание, при котором одна молекула красителя приходится на одну фосфатную группу и 2) сильное связывание, когда одна молекула красителя приходится на шесть фосфатных групп. [c.231]

Фурокумарины образуют интеркаляционные комплексы с ДНК в отсутствие света. При помощи метода импульсного радиолиза с зондированием поглощения гидратированного электрона дая ряда производных фурокумаринов были измерены константа комплексо-обраэования с ДНК и количество комплексообразующих мест в расчете на нуклеотид. Существует корреляция между некоторыми из этих значений К и фотобиологическими свойствами фурокумаринов 1753]. [c.350]

Таким образом, приведенные данные по спектральному зондированию фотосинтеза уже подтверждают мысль о двух фотохимических системах, содержащих различные формы хлорофилла. Фотохимические окислительно-восстановительные превращения активных форм-хлорофилла индуцируют последовательное движение электронов в общей цепи переносчиков. Электрон, отрываемый при фотолизе воды фотосистемой II и передаваемый ее конечному восстановленному переносчику плас-тоцианину или цитохрому /, служит донором для терминального участка электронного каскада, управляемого фотосистемой /. [c.74]