Пробег частиц образование

Для того чтобы обеспечить полное участие всех частиц, испускаемых радиоактивным источником, в процессе образования свободных электронов расстояние между электродами выбирают довольно большим (для использования полного пробега частицы). Это вызывает увеличение объема детектора и дополнительное размывание пробы в нем. Для уменьшения инерционности детектора иногда используют дополнительный поток газа через детектор (продувку). Продувка не только сохраняет эффективный чувствительный объем детектора, увеличивая скорость прохождения через него анализируемых веществ, нон способствует достижению максимальной чувствительности без увеличения скорости газа-носителя. [c.64]

При малых количествах ферромагнитных частиц интенсивность воздействия вихревого слоя снижается и время протекания процесса при Кд = 0,03 - 0,05 заметно возрастает. Увеличивается t и при Кд = 0,07 - 0,10. Это объясняется тем, что с увеличением количества частиц в рабочей зоне аппарата часть из них перестает участвовать в образовании вихревого слоя, так как под действием магнитного поля начинают образовываться длинные цепочки и кольцевые группы частиц, хорошо наблюдаемые визуально. Кроме этого, из-за учащающихся соударений уменьшается длина свободного пробега частиц и ограничивается возможность их прецессионного вращения. [c.58]

Таким образом, под переносом тепла понимается перенос частиц с разной энергией из одного места другое. Ассоциация молекул друг с другом или молекул газа с твердой поверхностью есть обязательное условие для обмена энергиями между взаимодействующими частицами. Ассоциация молекул происходит даже при упругом столкновении, когда энергетическая разность между сталкивающимися молекулами может быть минимальной. В этом случае образующийся ассоциированный комплекс, состоящий из двух-трех молекул, крайне неустойчив и может легко распадаться. Для образования более устойчивой ассоциированной частицы — ассоциата или комплекса — из двух молекул. равной энергии необходимо наличие третьей частицы с меньшей энергией, чем у первых двух частиц. В этом случае третья частица берет на себя энергию ассоциации, являясь аккумулятором энергии образовавшегося комплекса (26]. Если же имеют место неупругие столкновения молекул реального газа, которые обычно начинаются при достижении определенного энергетического уровня колебания и вращения молекул, то увеличивается число ассоциированных частиц. Образование комплексных частиц происходит и с молекулами, у которых потеря энергии сопровождается переходом электрона на низший энергетический уровень, и с ионами. В момент образования комплекса происходит как бы выравнивание энергии между ассоциирующимися частицами. Время существования и длина свободного пробега ассоциированных комплексов зависят от энергетического состояния молекул до столкновения и от числа столкновений комплекса с другими частицами. [c.5]

Принцип работы полупроводниковых детекторов подобен принципу действия ионизационных камер. В детекторе со сравнительно низкой проводимостью создается электрическое поле. Когда заряженная частица проникает в рабочий объем детектора, то она затрачивает свою энергию на образование электронно-дырочных пар. Образующиеся заряды собираются на электродах, давая на нагрузочном сопротивлении импульс, амплитуда которого пропорциональна энергии, потерянной частицей в рабочем объеме детектора. Если пробег частицы полностью укладывается в пределах рабочего объема, то высота импульса пропорциональна полной энергии частицы. [c.301]

Первичный механизм воздействия инициирующего излучения на углеводород с растворенным в нем кислородом в общих чертах следующий. Фотон или частица высокой энергии при столкновении с молекулами вызывает образование положительно заряженных ионов КН и электронов Ъ. Часть электронов захватывается молекулами кислорода с образованием ионов Оа. Положительно заряженные ионы соединяются с электронами или отрицательно заряженными ионами, образуя возбужденные молекулы. Возбужденные молекулы диссоциируют на свободные радикалы. Таким образом, воздействие ионизирующего излучения на углеводород сводится к образованию свободных радикалов и возбужденных молекул. Различные виды излучений отличаются разной плотностью ионизации вдоль трека частицы (кванта) высокой энергии, а вследствие этого различной локальной концентрацией свободных радикалов. В случае а-частиц плотность ионизации вдоль трека частицы очень велика, длина пробега частицы мала. Вдоль трека каждой а-частицы возникает высокая концентрация свободных радикалов, главную роль в радиационно-химическом превращении под действием а-частиц должны играть реакции между свободными радикалами. Для электронов плотность ионизации вдоль пути частицы значительно ниже. В случае фотонов высокой энергии (рентгеновского и у-излучения) ионизация происходит более или менее равномерно по всему объему облучаемой жидкости. В этих случаях большую роль играют реакции радикалов с окружающими их молекулами. [c.194]

Заряженная частица любого рода, проникающая в газ с некоторым запасом кинетической энергии, большим, чем средняя энергия частиц газа, проходит в газе определённое расстояние, пока её энергия не уменьшится до уровня средней энергии частиц газа. Это расстояние называется длиной пробега частицы данного рода в данном газе. Число электрон-вольт е, получающееся как частное от деления первоначальной энергии частицы на число ионизаций, производимых ею на длине пробега, представляет собой среднюю энергию, затрачиваемую частицей при образовании одной пары ионов с учётом потери энергии при упругих столкновениях и на возбуждение частиц газа, и является для данного газа и данного рода частиц константой на определённом довольно большом интервале первоначальной энергии частицы. [c.237]

В воздухе нормальной плотности а-частица радия имеет пробег 6,97 см и создает на этом пути 2,2-10 пар ионов, т. е. в среднем около 3000 пар на 1 мм пути . -частица с энергией порядка 1 MeV имеет пробег более 1 метра и создает на этом нути лишь около 3-10 ионов, или 20—50 пар на 1 мм. Соответственно этому, а-частица дает в камере Вильсона яркий след в виде сплошной толстой линии, тогда как след -частицы образован цепочкой из светящихся точек, у-лучи непосредственно не регистрируются камерой, но могут быть обнаружены по следам вторичных электронов, выбиваемых ими из атомов. [c.155]

Эффективность счЛ чика. В качестве еш е одного примера приложения методов, изложенных в этой главе, к вопросам техники измерения активности рассмотрим определение эффективности счетчика Гейгера для лучей, обладающих определенной ионизационной способностью. При этом будем исходить из предположения, что влиянием стенок счетчика можно-пренебречь и что любое излучение, вызывающее образование хотя бы одной пары ионов в газе, заполняющем счетчик, регистрируется последним. Если природа излучения известна, то на основании данных, приведенных в гл. IV, можно определить ожидаемое среднее число а пар ионов, образующихся в пределах пробега частиц (квантов) данного излучения в газе, заполняющем счетчик. Таким образом, решение поставленной проблемы сводится к тому, чтобы определить вероятность того события, что частица (или квант) при прохождении через счетчик не образует ни одной пары ионов и поэтому не будет сосчитана. Представим, что пробег частицы в счетчике разделен на п отрезков равной длины. Если п очень велико, то каждый из отрезков будет настолько мал, что можно пренебречь вероятностью образования двух пар ионов в одном отрезке. Поскольку всего имеется а пар ионов, то в а из п отрезков содержится по одной паре ионов и по определению вероятность нахождения в данном отрезке пары ионов равна р = а п. Теперь с помощью выражения (8), определяющего биномиальное распределение, оценим вероятность того, что во всех п отрезках не окажется ни одной пары ионов. Положив в уравнении (8) г = О, имеем [c.190]

Точность абсолютных измерений энергии частиц методами поглощения зависит от используемого соотношения между пробегом и энергией при энергии 40 Мэв эта величина, вероятно, не может быть лучше 0,5—1 %. В ряде случаев, однако, важно определить лишь относительную точность измерения двух или более значений энергий она может оказаться значительно выше, чем точность абсолютных значений. Применение поглотителей из фольги позволяет не только определить пробеги частиц, но и понизить энергию пучка, что используется, например, при исследовании функций возбуждения методом стопы фольг . В этом случае бомбардировке подвергают целую стопку из чередующихся фольг-мишеней из исследуемого материала и фольг-поглотителей нужной толщины, что позволяет определить эффективные сечения реакции при различных энергиях бомбардирующих частиц. Этот экспериментальный метод позволяет получить сведения о характере функции возбуждения даже без регистрации интенсивности. Однако для того чтобы надежно определить энергию частиц пучка при реакциях в той или иной фольге-мишени, необходимо, как правило, использовать соотношение между пробегом и энергией для нескольких веществ. Кроме того, исследование может осложняться образованием в поглотителях вторичных частиц и изменением энергии частиц пучка при рассеивании (ср. гл. IV, раздел А). Моноэнергетические пучки с более низкими энергиями можно довольно успешно получать с помощью замедлителей и последующего магнитного анализа (в том случае, когда допустимо уменьшение интенсивности в 10—100 раз). Такой метод снижения энергии становится все менее целесообразным с увеличением энергии частиц, что обусловлено усилением разброса по энергии и образования вторичных частиц в этих условиях. Для энергий выше 100 Мэв этот метод применяется очень редко. [c.391]

Из этого следует, что наиболее целесообразным быЛо бы воздействие импульсов, лежащих в диапазоне периода тока промышленной частоты, так как продолжительность 0,5 периода тока вполне обеспечивает неоднократный пробег частицами межэлектродного расстояния и тем более вероятно столкновение их с образованием необратимых агрегатов. [c.39]

В кинетической теории приближение к состоянию равновесия происходит из-за хаотических столкновений. Однако было бы неправильным считать длину свободного пробега частиц в плазме порядка дебаевского радиуса а. Механизм образования экранирующего облака таков, что ион находится в среднем самосогласованном поЛе, действующем на него со стороны других ионов и электронов. Это среднее поле зависит лишь от координаты данного иона и должно рассматриваться как внешнее поле, а не как потенциал взаимодействия двух сталкивающихся частиц. [c.45]

Некоторые установки, в особенности те, которые расположены после циклических реакторов риформинга углеводородов, работают с исходными газами, содержащими следы ацетилена и окиси азота. Это приводит к образованию смолы с высоким содержанием углерода, которая откладывается на катализаторе и прекращает доступ газа к каталитической поверхности. Многие заводы решают эту проблему, используя отдельный защитный слой катализатора, который может регенерироваться. На установках высокотемпературного неполного окисления углеводородов иногда получают исходный газ, содержащий частицы сажи, которые могут блокировать поры в высокотемпературном катализаторе конверсии СО. Регенерация катализаторов, блокированных смолой и сажей, возможна только в том случае, если физическая структура таблеток катализатора не пострадала во время образования углерода. Некоторые партии катализаторов Ай-Си-Ай 15-2/4 успешно регенерировались, по крайней мере, четыре раза в течение пробега. [c.126]

Поражение радиоактивным излучением может происходить при попадании радиоактивных веществ в организм или при внешнем его облучении. Прежде всего возможность поражения возникает при работе с долгоживущими нуклидами, а также тогда, когда соответствующие вещества могут накапливаться в организме. Так, например, °5г, накапливаясь в костях, препятствует образованию в крови красных кровяных шариков. Особенно опасно воздействие у-излучения. Напротив, а- и р-ча-стицы легко поглощаются и поэтому имеют небольшую длину пробега. Если работа с веществами, активность которых лежит в области порядка милликюри, ведется в стеклянных сосудах, то вредное действие этих частиц уже сводится к минимуму. Труднее осуществить защиту от нейтронного излучения. Его можно ослабить слоем парафина или воды толщиной 10—15 см. В общем интенсивность любого излучения обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника излучения до облучаемого объекта. Поэтому работу проводят на максимально возможном удалении от источника излучения и за возможно более короткий промежуток времени. [c.383]

Газонаполненные электронно-импульсные а-камеры. Газонаполненные камеры конструктивно подобны воздушным камерам и имеют геометрический коэффициент, равный 50%. Для наполнения камер применяют азот, гелий, аргон, смеси аргона с углекислым газом и водородом, которые обладают малым сродством к электронам. Образование импульсов связано с собиранием электронов, а не тяжелых ионов. Благодаря этому уменьшается приблизительно в 100 раз разрешающее время. Применение специальной газовой атмосферы дает возможность увеличить расстояние между электродами (при том же напряжении) и их размеры. Это позволяет более полно использовать пробеги а-частиц, увеличить величину импульсов, а следовательно, и отношение сигнала к шуму. Конструкция некоторых камер допускает измерение проб на подкладках диаметром до 60 мм. После загрузки камеру герметизируют, если необходимо, откачивают воздух и заполняют рабочим газом. [c.145]

Образование ионов, фокусировку ионного пучка и разделение ионов по массам осуществляют в условиях высокого вакуума, когда длины свободных пробегов ионов и молекул превышают размеры анализатора. Это дает возможность избежать вторичных соударений частиц, искажающих первоначальный состав и форму ионного пучка. [c.136]

В детекторе с газовым усилением заряд Q, индуцированный во внешней цепи, пропорционален энергии г, потерянной частицей, только в случае, если каждый первичный электрон, независимо от места его образования, создает в процессе усиления одно и то же количество пар ионов. Поскольку вероятность вторичной ионизации зависит от напряженности поля, то в полях с резким градиентом можно получить очень узкую область, в которой в основном будет происходить ионизация. Например, средняя длина пробега электрона между соударениями в водороде при давлении 133 гПа составляет я см. Чтобы происходила ионизация атомов водорода, необходима энергия выше 15 эВ. Таким образом, в рассматриваемом примере для вторичной ионизации нужно электрическое поле напряженностью выше 1,5 10 В/см. Такое поле при сравнительно невысоком приложенном напряжении можно получить в детекторах цилиндрической формы (рис. 6.2.5, а), в которых диаметр цилиндра — катода — много больше диаметра анода — металлической нити. [c.81]

Ионные источники, используемые для химической ионизации-, работают при давлениях около 10 мм рт. ст., тогда как ионные источники для ионизации электронным -ударом — при 10 —10-5 мм рт. ст. При давлении выше 10 мм рт. ст. средняя величина свободного пробега молекулы или иона равна приблизительно 2 мм, при 10 мм рт. ст. она составляет 200 мм. Поэтому при давлении 10 мм рт. ст. ионы могут претерпевать достаточно много столкновений с нейтральными молекулами за время от образования до вытягивания из ионизационной камеры. В результате столкновений происходит выравнивание энергии между ионами и молекулами, и обычно считается, что при химической ионизации первичные ионы обладают тепловой энергией, т. е. энергией, соответствующей равновесному основному состоянию частиц при температуре источника. Образующиеся при электронном ударе первичные ионы при столкновении с нейтральными молекулами вступают в различные ион-молекулярные [c.223]

Относительное значение реакции № 1, 2, 4 и 5 в получении Ве зависит от скорости образования в мишени заряженных частиц и скорости, с которой они теряют свою энергию. При дайной энергии пробег протона вдвое больше, чем дейтрона, и втрое больше тритона. При одной и той же начальной энергии и равенстве других факторов реакция на протонах преобладает над реакцией, идущей на дейтронах, и реакция на дейтронах — над реакцией, идущей на тритонах. [c.7]

Внедрение атомов в междоузлия решетки приводит к распуханию, которое может развиваться и вызвать разрушение материала. Термические пики, особенно образующиеся в конце пути пробега частицы, как указывалось выше, представляют собой локализо- ванные области высоких температур. Быстрый нагрев и охлаждение в этих областях могут усилить диффузию и привести к образованию метастабильных фаз. [c.212]

В последнее время с ростом числа онкологических заболеваний активно ведутся поиск и исследование радионуклидов, которые обладали бы оптимальными для радиотерапии свойствами. К числу таких свойств относят испускание частиц с высокой линейной передачей энергии при ограниченной длине пробега. Наиболее эффективной считают радиоиммунотерапию (особенно на начальной стадии появления опухолевых клеток) как дополнение к другим традиционным методам. Наиболее подходящими по свойствам считаются альфа-излучатели, благодаря более высокой линейной передаче энергии ( 80 кэВ/мкм) и очень маленькой длине пробега частиц (50-90 мкм), по сравнению с бета-излучателями. Подсчитано, что количество альфа-рас-падов на единицу массы ткани, необходимое для достижения одного и того же терапевтического эффекта, примерно на 3 порядка меньше, чем число бета-распадов, т. е. для полного уничтожения опухолевой клетки достаточно 1-3 прохождений альфа-частицы через ядро клетки. Данные свойства делают альфа-излучающие радионуклиды пригодными для терапии злокачественных опухолей. Исследования показали, что альфа-излучатели успешно можно применять для лечения микрометастазов в начальной стадии развития, лейкемии, рака лёгких. Они также позволяют бороться с такой болезнью как СПИД на стадии, не превышающей образования нескольких клеток. [c.552]

Для приведения теоретического графика в соответствие с экспериментальной равновесной изотермой рис. 1.4 необходимо дополнительно провести горизонтальную прямую 15. Согласно правилу К. Максвелла, имеющему теоретическое обоснование, это надлежит сделать так, чтобы площади фигур 1231 и 3453 оказались равными. Тогда ордината прямой 15 будет соответствовать давлению насыщенного пара при данной температуре и абсциссы точек / и 5 должны быть равными при данной температуре мольным объемам пара и жидкости. Все же некоторые участки волнообразной кривой физически реализуемы, хотя и соответствуют неравновесным состояниям. Так, осторожно сжимая пар выше точки 1 (рис. 1.8), можно подняться по кривой 12. Для этого необходимо отсутствие в паре центров конденсации, и в первую очередь пыли. Пар получается в этом случае в пересыщенном, т. е. переохлажденном, состоянии. Образованию капелек жидкости в таком паре могут способствовать ионы, появляющиеся в паре по какой-либо причине. Это свойство пересыщенного пара используется в известной камере Вильсона, применяемой для исследования ядерных процессов. Е)ыстрая частица, пробегая в камере, содержащей пересыщенный пар, и соударяясь с молекулами, образует на своем пути ионы, создающие туманный след — трек, который и фиксируется на фотографии. [c.16]

Траектории р-частиц в в-ве искривляются из-за сильного взаимодействия р-частиц с электронными оболочками атомов. Длина пробега Р -частиц в воздухе составляет до неск. десятков см, в плотных средах-от долей мм до 1 см и более. При прохождении Р -частиц через в-во практически сразу же происходит взаимод. позитронов с электронами, приводящее к образованию двух у-квантов (аннигиляция пары позитрон-электрон). Эти у-кванты суть аннигиляц. излучение, сопровождающее Р -распад. [c.162]

Для двигателей современных тракторов (главным образом в зимнее время года) и особенно автомобилей (пробеги на короткие расстояния, частые пуски и остановки, продолжителЫ1ая работа на холостом ходу) характерна работа на пониженном тепловом режиме. При этом условия работы масел могут быть не менее жесткими. Чем на высокотемпературном режиме ухудшается процесс сгорания топлива, увеличивается попадание в картер углистых частиц, тяжелых фракций топлива. В результате интенсифицируется процесс старения и загрязнения масла, вьшадения осадков (шламов). При работе на низкотемпературном режиме образование шламов ускоряется в 20...30 раз по сравнению с высокотемпературным (рис. 57). Предотвращение образования шлама возможно только при высоких диспергирующих свойствах масла (поддержание загрязняющих примесей в устойчивом состоянии). [c.213]

При средней длине свободного пробега L = 6,5 10 м, среднем радиусе частиц 0,3 10 м и их счетной концентрации 10 см время полувыведения = 1/(КМ ) = 1 сут. (К = -8кВг). Таким образом, одним из основных каналов стока частиц нуклеационной моды является их слипание при соударениях (коагуляция), приводящее к образованию аэрозолей с большими величинами г. [c.125]

Источник с тлеющим разрядом представляет собой простое двухэлектродное пространство, заполненное благородным газон при давлеш1и 10-1000 Па. Напряжение, равное нескольким сотням вольт, подаваемое на электроды, вызывает пробой газа и образование ионов, электронов и других частиц. Положительные ионы газа, ускоряясь в электрическом поле, бомбардируют катод, который испускает различные вторичные частицы — ионы и атомы анализируемого вещества. При напряжении 500 В и дав-тении 100 Па средний свободный пробег атомов находится в пределах 0,1-0,05 мм, что предполагает частые столкновения входящих в катод и выходящих из него частиц. Это приводит к потере энергии ионами аргона, но оставшейся энергии вполне достаточно для распыления большого количества пробы. Относительное количество распыленных нейтральных атомов и молекул больше, чем ионизированных, и они диффундируют в пространство между анодом и катодом, где в электронно-ионной плазме подвергаются ионизации. Тлеющий разряд не только атомизирует твердую пробу, но и представляет собой средство, с помощью которого ионизируются эти атомы. [c.850]

Давление газа в камере с сеткой подбрфают так, чтобы пробеги регистрируемых частиц полностью укладывались в промежутке высоковольтный электрод—сетка (вспомогательный объем камеры). Образованные в треке частицы (электроны) дрейфуют в направлении собирающего электрода, проходят через сетку и индуцируют заряд во внешней цепи только при движении в промежутке сетка—собгфающий электрод (рабочий объем камеры), так как сетка практически полностью экранирует один объем от другого. Очевидно, что в этом случае максимальная амплитуда заряда, индуцированного во внешней цепи, от ориентации трека не зависит. [c.99]

Интенсивности пиков, соответствующих массам ионов исходных молекул, дают возможность определять относительные концентрации атомов. Если рекомбинация атомов между реакционной трубкой и ионным источником пренебрежимо мала, то этим путем можно непосредственно определять абсолютные концентрации атомов. Как правило, на практике такое условие выполнить невозможно, если только нет способа предохранить молекулы газовой пробы от соударений друг с другом. Такие бес-столкновительные системы отбора проб использовались в экспериментах они состоят из серий газоотборных сопел, разделенных быстро откачиваемыми секциями, с помощью которых молекулярный пучок можно направить в источник ионов масс-анализатора. Увеличению интенсивности пучка в значительной степени способствует образование фронта ударной волны после того, как газ, расширяясь после первого газоотборного сопла, приобретает сверхзвуковую скорость. Это заметно коллимирует пучок. Второе сепарирующее сопло выделяет центральную часть этого пучка и направляет его в источник ионов [77]. К сожалению, конструктивные требования по объединению системы сверхзвуковых атомарных и молекулярных пучков с источником этих частиц, находящимся под низким давлением, таким, как струевая разрядная установка, трудновыполнимы. Поэтому во многих практически работающих установках используется обычная газоотборная система с эффузионным молекулярным пучком, в которой диаметр первого сопла не слишком велик по сравнению с длиной среднего пробега молекул. Фонер [70] показал, что можно добиться значительного увеличения чувствительности (отношения сигнал/шум), если такой пучок прерывается колеблющимся язычком, а ионный ток регистрируется с помощью фазочувствительного усилителя, соединенного с механическим модулятором. Система такого типа применялась для исследований радикалов НОг [78]. [c.320]

Галлезот и Имелик [50] исследовали структуру цеолита У состава Pd,2,5Na,95H,,,5Al56Si3e0384 (10% Pd) до, и после восстановления водородом и пришли к выводу, что обработка этого цеолита водородом при 25° С приводит к образованию атомов палладия, локализованных внутри содалитовых полостей. При температурах 200—300° С эти атомы мигрируют на внешнюю поверхность цеолита, где образуют частицы диаметром 20 А. Полагают, что диффузия атомов на поверхность кристаллов цеолита не сопровождается их агломерацией в больших полостях, так как из содалитовых полостей с окнами размером 2,3 А они проходят в сильно активированном состоянии (dpd =2,74 А). Поэтому активированные атомы могут быстро пересекать большие полости фожазита и через их достаточно широкие окна выходить на поверхность цеолитных кристаллов. Аналогичный механизм перемещения никеля в цеолите Ni-NaY предложен также авторами работы [89]. Расчет длины свободного пробега и коэффициента диффузии атомов никеля, в цеолите типа У позволил сделать вывод [89], что большая часть Ni° может мигрировать на внешнюю поверхность фожазита без образования кристаллитов металла. Не исключается, однако, что некоторая часть Ni° агломерирует внутрй полостей в небольшие кластеры, которые в зависимости от условий могут либо оставаться в этих полостях, либо постепенно мигрировать на поверхность кристаллов цеолита.. [c.172]

Выходы компонентов кроме метана практически. совпадают. Прирост выхода метана по данным опытного пробега достигает 2,7—2,8%, т. е. близок к данным бывш. АзНИИ НП при циркуляции шлама, достигающей 21% на перерабатываемом сырье. Не контролируемая циркуляция шлама в опытном пробеге и повышенное его образование, вследствие наличия большого количества мелких частиц в катализаторе, не являются характерными показателями процесса крекинга нефти. Полученные данные делают необходимым тщательную проработку этого вопроса для принятия правильных конструктивных решений при разработке проектов новых мощных установок. [c.161]