Ионы начальная кинетическая энергия

Метод измерения масс с использованием масс-спектрометра с простой фокусировкой в основном аналогичен методу Нира масса неизвестного иона сравнивается с массой иона известного состава путем изменения ускоряющего напряжения при постоянном магнитном поле измеряются два напряжения, при которых появляются соответствующие пики. Однако в приборах с простой фокусировкой наиболее точные измерения должны быть ограничены молекулярными ионами, которые образуются в ионизационной камере без значительной кинетической энергии. Поскольку в масс-спектрометрах секторного типа нет фокусировки по скоростям, то ионы с начальной кинетической энергией, входящие в анализатор, будут двигаться по кривой большего радиуса, чем такие же ионы, но не обладающие кинетической энергией, и, следовательно, первые будут регистрироваться, как имеющие большую массу. [c.55]

Расширение изображения линий спектра в приборах такого устройства (при очень узкой щели источника) происходит по двум причинам. Во-первых, пучок ионов разделяется скорее по количествам движения (mv) ионов, чем по их массам. Таково свойство всех приборов, использующих только магнитный анализатор. Наличие у ионов начальных кинетических энергий и распределения потенциалов в ионном источнике приводит к разбросу ионов в пучке по энергиям и расширению линий. Это эффект первого порядка, он пропорционален р, т. е. относительному разбросу ионов но скоростям, определяемому следующим выражением [c.47]

Для выяснения роли дискриминационных эффектов, в которых различают дискриминации по массам и начальной кинетической энергии, была исследована зависимость от температуры отношения ионных токов аргона и неона, а также [c.19]

Действие времяпролетного масс-спектрометра основано на разделении по скоростям, т. е. на том, что при равной кинетической энергии скорость иона или частицы зависит от их массы. Следовательно, время, необходимое иону для того, чтобы пролететь заданное расстояние, также зависит от его массы. Предположим, что ион с массой т, зарядом е и нулевой начальной кинетической энергией ускоряется в электрическом поле с разностью потенциалов V тогда скорость иона в зависимости от ускоряющей разности потенциалов определяется уравнением (1). После ускорения иону требуется некоторое время t для того, чтобы преодолеть расстояние D. Это время определяется уравнением [c.211]

Правило для азота может быть использовано на приборах с простой и двойной фокусировкой для определения тяжелых масс не только молекулярных ионов. Если формула, полученная на основании измерения масс, указывает на нечетное число атомов азота при четном массовом числе или, наоборот, на четное число атомов азота при нечетном массовом числе, то ион не может быть молекулярным. Начальная кинетическая энергия может быть источником ошибок при измерении масс на приборе с простой фокусировкой, но это не имеет места для молекулярных ионов, и хотя такие ошибки могут случайно привести к кажущейся массе молекулярного иона, когда фактически имеется осколочный, обратное положение не имеет места. [c.314]

Если распад идет из отталкивательного состояния, то обязательно выделяется кинетическая энергия. По величине начальной кинетической энергии иона определяется полная кинетическая энергия процесса [28]. [c.18]

Вопрос Начальная кинетическая энергия ионов может составлять величину порядка 0,5 —1,0 эв. Могло бы это внести в Ваши измерения масс систематическую ошибку, превышающую погрешность в 1 2 ООО ООО [c.18]

Исиользование такого прибора позволяет точно измерять массы осколочных ионов, несмотря на наличие у них начальной кинетической энергии, а требуемая для получения высокой разрешающей силы повышенная стабильность электронного тока вместе с получающейся при этом четкостью линий делают все измерения масс более точными и простыми, чем на приборах секторного тина. [c.327]

ОТ средней начальной кинетической энергии Е, но также и от формы кривой распределения ионов но энергиям. Таким образом, описанный метод дает возможность получить только полуколичественные данные о начальных кинетических энергиях. [c.485]

С начальной кинетической энергией около 7 эв это соответствует переходу из основного состояния молекулы Н2 в состояние молекулярного иона водорода и 2 . [c.486]

Прежде чем применить метод измерения А/, автор использовал описанный выше метод для определения начальных кинетических энергий ионов, образованных из хлористого метила и хлористого этила нри 70 эв. Результаты этих исследований позволили автору установить соотношение между А/ ш Е. [c.487]

На рис. 10 приведены результаты измерений величин А/. Данные для Н и Н не приводятся, поскольку при малых массах ионов экстраполяция характеристик была ненадежной. Однако можно считать, что i (H ) почти всегда выше, а Ё (Н ) почти всегда ниже соответствующих значений начальных кинетических энергий ионов с одним атомом углерода. [c.490]

Все ионы, которые могут образоваться путем разрыва одной связи С — С, имеют небольшую начальную кинетическую энергию, за исключением иона СНз, который всегда образуется с высокой начальной кинетической энергией. [c.491]

Ионы, которые могут образоваться только разрывом двух связей С — С, обладают высокой начальной кинетической энергией, нарушая этим обш ую тенденцию монотонного роста Е (см. табл. 2 на рис. 10 эти ионы отмечены звездочками). [c.491]

Как указывалось выше, углеродный атом отдачи, независимо от начальной кинетической энергии, к моменту захвата его горячей областью находится либо в состоянии однократно заряженного отрицательного иона, либо в состоянии нейтрального атома (если в среде, в которой происходит торможение атома отдачи, отсутствуют двукратно и более высоко заряженные отрицательные ионы). Из табл. 2-9 видно, что радиоактивный углерод в конечном итоге оказывается в самых различных окислительных состояниях (от —4 до +4), что указывает на большую роль процессов окисления-восстановления, протекающих в горячей области В случае,-когда заряды ионов в простом ионном кристалле-мишени различаются не очень сильно, можно ожидать более или менее симметричного распределения радиоактивного углерода по окисленным и восстановленным формам. Это подтверждается для нитрида бериллия данными, приведенными в табл. 5-9 [29]. [c.327]

Современные успехи физики атомного ядра в значительной мере основаны на развитии методов ускорения заряженных частиц— протонов, Дейтонов, ионов гелия, электронов и т. д. Не рассматривая заранее механизм ядерных реакций (это будет сделано в следующей главе), можно утверждать, что реакции между ядрами происходят лишь при тесном их контакте (ядерные силы короткодействующие). Сближение заряженных частиц требует преодоления кулоновских сил отталкивания, что возможно при достаточной начальной кинетической энергии одной из реагирующих ядерных частиц. Кроме того, многие ядерные реакции либо эндотермичны, т. е. протекают с затратой энергии, либо требуют определенной энергии активации, подобно многим химическим реакциям. Источником энергии может быть (при неупругом столкновении ядер) кинетическая энергия частицы, бомбардирующей ядро атома обстреливаемой мишени. [c.136]

Одним из путей протекания элементарного ионно-молекулярного процесса является путь чорез долгоживующий комплекс. Существование таких комплексов было доказано Тальрозе и Франкевичем [130] для реакции НзО - - НаО —> Н3О+ при помощи измерения начальной кинетической энергии ионов НдО+ и Потти и Хемиллом (см. [466]) путем прямого наблюдения долгоживущих образований. [c.193]

Одним из путей протекания элементарного ионно-молекулярного ироцесса является путь через долгоживущий комплекс. Существование таких комплексов было доказано Тальрозе и Франкевичем [342, 367] для реакции НаО" НаО = Н3О+ -Ь ОН при помощи измерения начальной кинетической энергии ионов Н3О+ и Потье и Хемил.лом (см. [937, 1380]) путем прямого наблюдения долгоживущих образований. [c.378]

Детально обсуждались вопросы, связанные со схемами, условиями работы, источниками ошибок и влиянием ионов, образованных с начальной кинетической энергией или метастабильных и раснадаюш,ихся в области модулятора [1881]. [c.36]

Источники ожидаемых ошибок в масс-синхрометре были рассмотрены Смитом и Даммом [1881]. Многие из этих ошибок обусловлены характеристиками электронной схемы и неблагоприятным влиянием одной схемы на чувствительность другой. Тщательное экранирование и изоляция наиболее чувствительных электродов и работа таких схем с отдельными источниками питания позволяют исключить эти ошибки. Периодически проводилось тщательное исследование электронного измерительного оборудования. Ввиду неоднородности магнитного поля возникают ошибки из-за нарушения траектории движения ионов, составляющих дублет. Ошибки, обусловленные этим явлением, демонстрировались путем сознательного искажения магнитного поля и наблюдений измерения АЛ1. Такие ошибки уменьшаются путем точной регулировки магнитного поля и экранирования ионного источника для устранения влияния ускоряющего поля на электронный луч. Ионы, образующиеся с начальной кинетической энергией, имеют более широкое начальное угловое распределение [c.49]

Используя большой 180-градусный масс-спектрометр [540], Керр и Дакворт [1097] определили массы нескольких изотопов инертных газов и ртути с точностью до 5-10 %. Это показывает, что масс-спектрометр с двойной фокусировкой не является необходимым для проведения точных измерений, когда исследованию подвергаются ионы, образующиеся без начальной кинетической энергии. Одна из основных трудностей при проведении такого рода измерений без применения техники Нира и в отсутствие специальных приспособлений состоит в необходимости точного определения положения массовых пиков. Поскольку обычно определяют ускоряющее напряжение, соответствующее максимальному ионному току, то выходная щель должна быть достаточно узкой, так как широкие вершины пиков могут привести к неточностям измерений. [c.55]

Измерения масс на приборах с простой и двойной фокусировкой всегда проводятся при возможно более высоких напряжениях, чтобы уменьшить влияние рассеянных потенциалов и образование осколочных ионов с начальной кинетической энергией (особенно на приборах с простой фокусировкой). Хотя осколочные ионы могут иногда образовываться с кинетической энергией в несколько вольт [177], иногда оказывается возможным проводить измерения их масс на масс-спектрометре с простой фокусировкой. При помощи этого прибора можно сделать выбор между двумя возможными структурами ионов в области низких масс для таких определений высокая точность не требуется. Так, при ускоряющем напряжении около 2000 в можно легко отличить осколочный ион ОН от NH . Поскольку фокусировка по энергиям даже в приборах с двойной фокусировкой несовершенна, возможны небольшие ошибки вследствие наличия кинетической энефгии у образующихся ионов, и наиболее точные измерения проводятся на молекулярных ионах. Даже при точности, требуемой в химических исследованиях, положение фокуса энергий следует регулярно контролировать путем измерения относительного влияния небольшого изменения ускоряющего напряжения на положение пучка по отношению к перемещению, вызываемому электростатическим анализатором. [c.56]

Исследование большого числа осколочных ионов в масс-спектрах слож ных молекул показало, что в большинстве случаев эти ионы образуются лишь с незначительной начальной кинетической энергией или совсем без нее. Этот и другие факты привели Розенстока и его соавторов к заключению, что различные продукты диссоциации не определяются различными электронными состояниями перед диссоциацией. Источником их образования является сильно возбужденный молекулярный ион, состояние которого можно уподобить термическому возбуждению. Они предположили, что в молекулярном ионе с его большим числом межатомных колебаний должен существовать механизм, при помощи которого некоторая слабая точка может перемещаться в молекуле диссоциация наступает тогда, когда электронная конфигурация позволяет сделать это. Другими словами, допускается, что молекулярный ион (или любой другой ион, образовавшийся из него) может перераспределить свою энергию между различными колебательными уровнями путем ряда быстрых нерадиационных переходов к различным электронным состояниям. Для осуществления этого необходимо наличие большого количества пересекающихся поверхностей потенциальной энергии. В классическом случае молекулы пропана, впервые рассмотренной с точки зрения статистической теории, в молекулярном ионе имеется 19 валентных электронов. Из 2 состояний, соответствующих этим электронам в основных состояниях, многие являются вырожденными число невырожденных состояний равно [c.253]

Большой дискриминацией обладает также прибор в отношении ионов, образующихся с начальной кинетической энергией. Следовательно, любые изменения, воздействующие на эту энергию, будут также влиять на интенсивность пиков этих ионов. Наиболее важным фактором, влияющим на изменение кинетической энергии ионов, является температура ионного источника. Эта температура определяет температуру анализируемого газа. Ее влияние исследовали Фокс и Хиппл [673], а позднее Стивенсон [1943], Риз, Дибелер и Моулер [1673]. Удельная интенсивность всех ионов падает при повышении температуры [ 1983], причем интенсивность пиков молекулярных ионов падает значительно быстрее по сравнению с осколочными. Вследствие изменения температуры источника количество молекул в камере будет изменяться, как в условиях молеку- [c.444]

Дакворт. Именно по этой причине мы использовали только молекулярные ионы. Осколочные ионы могут образовываться с начальной кинетической энергией, и поэтому они не использовались для измерений. Например, на рпс. 2 этой статьи имеются пики для Oj, NgO и ксенона все это молекулы в такой форме, в какой они существовали до ионизации. Мы ие использовали каких-либо продуктов диссоциации. [c.18]

Для масс-спектрометрического исследования процессов распыления полной бомбардировкой разработаны и применены ионные источники высокой интенсивности, Б которых использован принцип качающегося электронного пучка. При распылении были обнаружены атомные и молекулярные частицы, как нейтральные, так и заряженные. Характер этих частиц качественно соответствует составу твердой фазы (включая примеси) и адсорбированных газов. Так как начальная кинетическая энергия этих частиц составляет несколько электропвольт, возможен анализ по массам при помощи обычного фильтра импульсов. Возможно определение некоторых примесв , находящихся яа поверхности. [c.164]

И кислорода в частности, в довольно широком интервале масс легко можно сравнить массы атомов серы и кислорода. С увеличением разрешающей силы пики масс-спектра становятся более острыми, и поэтому определять положения их максимумов можно более точно. Таким образом, необходимая точность при измерении массы может быть часто достигнута просто за счет увеличения разрешаюш ей силы. Это одинаково справедливо для обычных масс-спектрометров и для масс-спектрометров с двойной фокусировкой, еслп измеряются массы молекулярных иопов. В этом случае считают, что точка максимальной интенсивности ионного тока определяет положение данной массы в масс-спектре. Именно этот метод определения масс используется в большинстве аналитических лабораторий. Метод введения репера (Нир), хотя он н дает более высокую точность, до настоящего времени применяется редко. При измерении масс осколочных нонов на приборе секторного типа возникают ошибки из-за того, что эти ионы пмеют начальную кинетическую энергию. Несмотря на это, нри измерениях на таком приборе часто можно получить данные, свидетельствующие о том, что с данным отношением массы к заряду имеются две заряженные частицы, что облегчает идентификацию неизвестного соединения. [c.332]

Знание начальных кипетических энергий представляет интерес по двум причинам. Начальные кинетические энергии необходимо учитывать при расчете теплот образования ионов и радикалов по потенциалам появления. В этом случае кинетическую энергию осколочного иона измеряют в области немного выше его потенциала появления. Целью измерения является введение поправки на кинетическую энергию. В то же время знание кинетической энергии представляет самостоятельный интерес. Каталог масс-спектров индивидуальных веш,еств [1] представляет собой очень полное собрание экспериментальных данных, которые только начинают интерпретировать. Систематическое исследование начальных кинетических энергий, особенно для осколочных ионов многоатомных молекул, должно дать ценные дополнительные сведения. [c.482]

В работе обсуждаются также результаты измерения начальных кинетических энергий ионов нормальных парафинов до гексана включительно и моноолефпнов, включая изомеры пентена. [c.482]

Для этих измерений был использован масс-спектрометр типа М8-2 фирмы Ме1гороИ1аи-У1-скегз . Схема источника ионов этого прибора показана па рис. 1. В табл. 1 приводится в качестве примера снятый на данном приборе относительный масс-спектр 2,2-дцметнлбутана для трех различных напряжений на выталкивающем электроде. Если бы все осколочные ионы имели одну и ту же начальную кинетическую энергию, в масс- [c.483]

Если в источнике ионов отсутствует г/-комнонепта электрического поля, апертура потока иоиов в плоскости уг будет зависеть только от начальной скорости ионов, так как направления ионов изотропно распределены в пространстве. Поскольку в этой плоскости отсутствует фокусировка по направлению, на коллектор ионов масс-снектрометра попадут только ионы с очень малой величиной /-комноненты начальной скорости при условии, что щели источника иопов и коллектора будут короткими в на-нравлении у (рпс. 4). Подавая на отклоняющие пластины регулируемое напряжение., можно будет отклонять поток ионов н регистрировать его плотность по всей его ширине. На рис. 5 показаны зависимости ионного тока от напряжения На на отклоняющих пластинах для ионов Н"" и Н из Нг. Как и следует из теории, на кривой для Н наблюдаются два различных участка, отвечающих ионам, имеющим кинетическую энергию, незначительно отличающуюся от энергии теплового движения, и понам [c.485]

Дайблера и Риса [8] известно, что ники ионов HJ из масс-спектра молекул нормальных парафинов и других углеводородов имеют ники-спутники, отвечающие ионам СН, с большой начальной кинетической энергией. Автором данной работы было найдено, что расстояние между основным пиком и пиком-спутннком для метана равно 2,87 эв, что хорошо согласуется с величиной 2,3 эв, полученной в работе [8]. [c.488]

Точки на графиках рис. 9 удовлетворительно укладываются на кривую, которую можно рассматривать просто как кривую калибровки ионов по начальным кинетическим энергиям. По мнению авторов, этот факт подтверждает предположение, что величина А/ зависит только от средней кинетической энергпр Е и что зависимостью А/от формы раснределеиия иопов по энергиям можно пренебречь, [c.489]

Такой рост Е наиболее характерен для группы ионов с большим числом атомов С. Это нельзя объяснить, считая, что все связи рвутся одновременно и одним п тем же способом. Если бы это было так, то ионы С из метана пе должны были бы иметь начальной кинетическо энергии вследствие симметрии молекулы СН4. Как показали Моррисон и Стэнтон [9], распад иона СН прн электронном ударе не мол ет быть симметричным. Эти исследователи приводят диаграмму начальных энергий, качественно согласующуюся с диаграммой для метана, приведенной на рис. 10. [c.490]

Если для изомеров парафинов суш ествуют различия в диаграммах начальных кинетических энергий осколочных ионов, то для изомеровмоно- [c.491]

При взаимодействии нейтральных молекул также может иметь место перенос электронов [79, 80]. Это происходит в тех случаях, когда потенциальные кривые, отвечающие па оо нейтральным молекулам А ж В ж ионам А" , В , в определенной области расстояний близко нодходят друг к другу (в отсутствие взаимодействия кривые пересекаются.) Эффекты переноса электронов были обнаружены в исследованиях стол1 повений атомов щелочных металлов с молекулами галогенов, а также с рядом других молекул, обладающих значительной эпв )гией сродства к электрону. Необходимая энергия может черпаться ие только за счет начальной кинетической энергии партнеров, ио и за счет процесса диссоциативной хемиионизации (см. обзор [80]). [c.55]

Ингрем [107] установил, что дискриминация масс, вызванная вышеизложенным фактором, сохраняется, если отношение этого поля к полю основного магнита поддерживается постоянным. В этих условиях сравнительные измерения могут быть проведены с удовлетворительной точностью. Изменение же траекторий электронов, связанное с изменением поля источника, вызывает изменение траекторий положительных ионов, что приводит к меняющейся дискриминации. Коггесхолл [74] нашел частные решения дифференциальных уравнений, характеризующие этот эффект он показал, что при малом вытягивающем напряжении может наблюдаться большой разброс в начальной кинетической энергии ионов из-за циклоидных орбит, по которым движутся ионы перед тем, как они достигнут плоскости первой щели источника. В этой же работе показана зависимость углового распределения иопов от вытягивающего напряжения. [c.140]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология