Приборы для электронной спектроскопии

Электронная спектроскопия. Под термином электронные спектры понимают обычно спектр вещества в ультрафиолетовой и видимой областях. Благодаря особенности света в этом участке спектра и конструкции приборов хорошо соблюдается закон Ламберта — Бера, связывающий интенсивности падающего и прошедшего [c.131]

Инфракрасные спектры молекул — результат энергетических переходов между различными колебательными, вращательными и реже электронными уровнями под действием электромагнитного излучения. Эти переходы значительно различаются по энергиям примерно от 0,4 до 140 кДж/моль. Соответственно различают ближнюю ИК-область в диапазоне примерно от 0,8 до 2,5 мкм (12 500—4000 см- ), в которой наблюдаются электронные и колебательные переходы основную или среднюю ИК-область от 2,5 до 16 мкм (4000—625 см ), связанную в основном с колебаниями молекул, и дальнюю, или длинноволновую, ИК-область от 16 до 200 мкм (625—50 см ), в которой наблюдаются вращательные переходы, колебания в тяжелых молекулах, в ионных и молекулярных кристаллах, некоторые электронные переходы в твердых телах, крутильные и скелетно-деформационные колебания в сложных молекулах, например в биополимерах. В настоящее время наибольшее развитие получила спектроскопия в средней ИК-области, в которой работает большинство серийных приборов. [c.199]

Колебательная инфракрасная спектроскопия (ИК-спектроскопия) наряду с электронной спектроскопией в видимой и ультрафиолетовой области — один из важных источников информации о строении молекул. Для получения инфракрасных спектров поглощения используют специальные приборы — инфракрасные спектрометры. Принцип действия их сходен с принципом действия спектрофотометров. Однако для этой области спектра используются специфические источники излучения, специфические методы регистрации излучения и специальные материалы для призм и кювет. [c.155]

В электронной спектроскопии применяются приборы как с призмами, так и с дифракционными решетками в качестве диспергирующих элементов, кроме того, часто применяются приборы, в которых используются призмы и решетки одновременно. [c.71]

В 1968 г. была опубликована важная работа [105], в которой впервые было описано использование твердотельного детектора рентгеновских лучей в электронно-зондовом микроанализаторе. Хотя эта система едва могла разрешать соседние элементы, она все же продемонстрировала возможность совместного использования двух приборов. В течение нескольких последующих лет разрешение детектора было значительно улучшено — от 500 эВ до менее чем 150 эВ, в результате чего эта методика стала существенно более пригодной к требованиям микроанализа. В настоящее время идея использования твердотельных детекторов в рентгеновской спектроскопии средних энергий (1 —12 кэВ) не является новшеством и их можно найти в боль-шо.м числе растровых и просвечивающих микроскопов, а также в рентгеновских микроанализаторах. [c.210]

ПРИБОРЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ [c.224]

Начать лучше всего с оптических материалов, пригодных для разных диапазонов электромагнитных волн. Обычное лабораторное стекло пирекс хорошо пропускает видимый свет, так что и кюветы, и оптику для спектрофотометров, записывающих электронные спектры, можно было бы делать из этого вполне доступного стекла. Но те же приборы, как правило, работают и в ультрафиолете. А здесь прозрачно лишь кварцевое стекло, да и то для волн не короче 200 нм. Более жесткий ультрафиолет поглощается и обычным кварцем, и парами воды, содержащимися в воздухе. Поэтому для нужд электронной спектроскопии свет с длиной волны меньше 200 нм используют сравнительно редко, применяя приборы, в которых поддерживается вакуум, а оптика изготовлена из фторидов лития или кальция. Эту область (в ней работают, кстати, и фотоэлектронные спектро-метры) так и называют — вакуумной. [c.103]

В состав подавляющего большинства из выпускаемых сегодня ИК- и КР-спектрометров входит источник света, монохроматор или интерферометр, детектор, специальные электронные устройства и система обработки данных. Только в эмиссионной ИК-спектроскопии образец непосредственно является источником излучения. В этом разделе описаны основные компоненты, используемые как в приборах с монохроматорами, так и в более простых фотометрах. [c.169]

Спектры ЭПР изучают с помощью приборов — радиоспектрометров. Спектроскопия электронного парамагнитного резонанса пригодна для исследования твердых, жидких и газообразных веществ. Метод используют для определения концентрации парамагнитных веществ, в радиохимии, фотохимии, гетерогенном катализе, химической кинетике. [c.330]

Приборы электронной и ионной спектроскопии. Пушки [c.298]

Для регистрации карбкатионов в растворах применяют также ЯМР-спектроскопию на ядрах Н и С, временная шкала этого метода равна 10- — 10- с . Точность метода примерно 2 /о и зависит от прибора. ЯМР-Спектроскопию часто привлекают и для решения структурных вопросов. Образование карбкатионов проявляется в спектре ЯМР в значительном смещении сигналов протонов, находящихся при С+-атоме или у соседнего атома, в слабое поле, что обусловлено смещением электронов в сторону положи- тельного заряда и дезэкра- [c.146]

Метод ускоренной оценки долговечности 11 0052—84 Приборы электронной и ионной спектроскопии. Пушки [c.306]

Пособие посвящено определению малых количеств элементов при анализе чистых веществ и исследованию комплексных соединений методами абсорбционной спектроскопии. Книга состоит из теоретической н практической части, В теоретической — рассматриваются основы теории происхождения электронных спектров, вопросы точности метода, изучение дифференциального метода. Приводятся элементы математической обработки результатов анализа, построение градуировочного графика по методу наименьших квадратов, расчет доверительного интеграла. В практической — описаны методы анализа различных элементов, которые осуществляются на приборах с монохроматическим потоком изучения. [c.383]

При рассмотрении спектральной картины электронных переходов атомов щелочных металлов, получаемой на спектрографах с высокой разрешающей способностью, можно обнаружить, что каждая спектральная линия расщепляется на две близко стоящие друг к другу линии . Этот эффект известен в атомной спектроскопии как проявление дублетной структуры спектров щелочных металлов. Он стал одним из важнейших экспериментальных оснований введения представлений об электронном спине. Происхождение трех линий, регистрируемых на ранних приборах с недостаточным разрешением, легко объяснить в рамках одноэлектронной модели атома (рис. 15). [c.80]

Обнаружение функциональных груни в молекуле ранее неизвестного соединения также не представляет в настоящее время иринцини-альных трудностей. Значительно сложнее, однако, получить информацию о строении углеродного скелета. Для этого следует провести химическую деструкцию соедииеиия и идентифицировать образующиеся осколки. Так, озонирование и последующее разложение образующихся озонидов позволяет определить положение кратной связи у большого числа алкенов. В качестве других примеров подобного рода следует упомянуть химическую деградацию альдоз (см. раздел. 3.1.1) или деструкцию алкалоидов (см. раздел 2.3.4). Однако химические методы зачастую требуют очень много времени и на их осуществление необходимы относительно большие количества вещества. В связи с интенсивным развитием приборной техники за последние 20 лет получил широкое распространение целый ряд спектральных методов оиределения строения органических соединений, такие как инфракрасная спектроскопия (ИК), раман-снектроскония, электронная спектроскопия (УФ- и видимая области), снектроскония ядерного магнитного резонанса (ЯМР), спектроскопия электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), масс-сиектрометрия (МС), рентгенография, электронография и т.д. Эти методы часто в значительно более короткие сроки позволяют получить информацию о структуре и пространственном строении молекулы. Их распространение зачастую сдерживается лишь весьма высокой стоимостью приборов. В рамках настоящего учебника будут обсуждены основы важнейших из этих методов, и на некоторых примерах будет продемонстрирована получаемая с их помощью информация. Более глубоко с этим вопросом можно познакомиться в специальной литературе. [c.36]

Можно сконструировать небольшой, компактный сканирующий электронный микроскоп таким образом, что его можно установить на вакуумных приборах и комбинировать с исследованиями поверхности методами электронной оже-спектроскопии (ЭОС), дифракции медленных электронов (ДМЭ) и ионного распыления. Однако следует отметить, что сканирующие туннельные микроскопы могут работать в воздушной среде и даже в жидкой, что открывает [c.369]

Большинство приложений электронной спектроскопии основано на исследовании спектров в интервале длин волн 2100— 7500 А, так как именно этот интервал доступен для большей части регистрирующих спектрофотометров. В настоящее время производятся сравнительно недорогие приборы, охватывающие интервал 1900—8000 А. Много ценных сведений дает изучение спектров в ближней инфракрасной области 8000—25 ООО А. Во всем интервале 1900—25 000 А можно исследовать спектры паров, чистых жидкостей или растворов. Твердые вещества применяются для снятия спектра в виде монокристаллов или дисков, формуемых из смесей с КС1 или Na l, спрессованных под гидравлическим прессом до получения прозрачного диска [12]. Спектры твердых порошкообразных тел могут быть изучены в несколько более узком интервале (4000—25 ООО А) в виде спектров отражения или спектров суспензий твердых веществ [12]. [c.170]

Приборы с пространственным детектированием можно представить как ИК-спектрографы с множеством детекторов. (В спектрографах излучение всех длин волн фокусируется на приемнике. В отличие от них монохроматоры сконструированы так, что от аберраций свободна только та часть излучения, которая проходит через выходную щель.) В одном из таких приборов, который был построен, приемник представлял линейный ряд пироэлектрических детекторов, а сканирование осуществлялось электронным лучом, аналогично тому как это происходит в телевизионной камере. Из-за сложности устройства прибор стоит дорого и сложен по конструкции, но он идеально подходит для скоростной спектроскопии, так как не имеет подвижных элементов, за исключением электронного пучка. [c.34]

Относительно недавно появился еще один физический метод анализа — электронная спектроскопия для химического анализа (ЭСХА), которую называют также рентгеноэлектронной спектроскопией. В основе метода — явление рентгеновского фотоэффекта, метод пригоден для изучения твердых, в частности органических, веществ. Эффективный слой твердого вещества для выхода фотоэлектронов составляет приблизительно 10 нм, поэтому рентге-ноэлектронная спектроскопия перспективна для изучения состава поверхностных слоев и пленок. Важно только, чтобы вещество не разлагалось под действием рентгеновских лучей или вакуума, исследуемая поверхность должна быть чистой. Относительная ошибка определения может быть доведена до 1—2%, определять можно все элементы, кроме водорода. К сожалению, точные аналитические характеристики метода не вполне установлены. В СССР первые работы по ЭСХА начались в Институте общей и неорганической химии АН СССР (В. И. Нефедов). Приборы для анализа и исследования вещества этим методом выпускают несколько зарубежных фирм — Вариан (США, Швейцария), Хьюлет-Паккард (США), Вакуум Дженерейторс (Англия). [c.74]

Складывается впечатление, что сделать хороший прибор тем труднее, чем прош,е принцип его действия. Чтобы довести разрешающую способность электронной спектроскопии до нужного уровня, потребовалось чуть ли не полвека. Ведь прибор должен измерять скорость выбитых электронов — она определяет их кинетическую энергию, А различия в скоростях, которые нужно улавливать, столь малы, что даже самый опытный судья на соревнованиях легкоатлетов отчаялся бы/выявить победителей с такой близостью результатов. Судите сами как можно определить место каждого спортсмена, если все они пробегают стометровку, скажем, за 11,00 се <унд, а различия их результатов — лишь в тысячных и десятитысячных долях секунды Тут уж не поможет никакой фотофиниш. [c.258]

Перечисленные обстоятельства показывают, почему изучение именно электронных свойств комплексных соединений может дать наиболее объективную информацию о взаимном влиянии атомов. С момента возникновения первых попыток использования рефрактометрии для количественной характеристики трансвлияиия прошло около двадцати лет, и за все эти годы никакой другой физический метод ие смог пока составить достойную конкуренцию рефрактометрии. Конечно, наилучшую информацию может дать электронная спектроскопия, но пока мы еще не может однозначно интерпретировать сложные электронные спектры, да и имеющиеся приборы не охватывают всю необходимую область частот электронных переходов. Вместе с тем рефракция вещества, т. е. электронная поляризуемость, сама отражает особенности в электронных спектрах веществ. Можно думать, что в дальнейшем результаты рефрактометрического метода войдут органической частью в общую теорию и приложения электронной спектроскопии. Первые шаги в этом направлении сделаны в работах Ёргенсена [97,98]. [c.265]

При измерении спектров поглощения в ультрафиолетовой области в качестве источника света используется водородная (дейтеривая) лампа (200—350 нм), а кюветы для раствора вещества, призма и вся оптика в приборе должны быть изготовлены из кварца (обычное стекло непрозрачно для коротковолнового излучения). При работе в видимой области используют тот же прибор, но в качестве источника излучения применяют лампу накаливания (от 350 нм и далее), а кюветы могут быть изготовлены из обычного стекла. В качестве растворителей в УФ спектроскопии применяют вещества, не имеющие поглощения в исследуемой области спектра и не вступающие в химическое взаимодействие с растворенным веществом (см. табл. 1). Для измерения электронных спектров поглощения обычно используют сильно разбавленные растворы (10 —10" моль/л). [c.129]

Рентгеноспектральный микроанализ основан на возбуждении электронным зондом характеристич. рентгеновского излучения исследуемого образца (см. Рентгеновская спектроскопия). Рентгеновские микроанализаторы создают на основе просвечивающих и растровых электронных микроскопов. Они состоят из электронной пушки с системой линз для формирования электронного зонда, рентгеновского спектрометра, к-рый разлагает излучение в спектр и преобразует его в электрич. сигналы, и регистрирующей системы. В приборе поддерживается высокий вакуум. По спектру характеристич. рентгеновского излучения определяют атомные номера элементов, а по интенсивности спектральных линий — их концентрации. Метод примен. для качеств. и количеств, определения всех хим. элементов, начиная с В абсолютные и относит, пределы обнаружения соотв. 10" —10 г и 10 —10 %. Относит, стандартное отклонение при количеств, анализе 0,02—0,05. Объем образца, к-рый можно анализировать данным методом, зависит гл. оор. от энергии первичных электронов [1—50 кэВ, или (0,16—8)-10 Дж], плотности образца, степени поглощения излучения и составляет 0,1—10 мкм . Рентгеноспектральный анализ примеп. для определения состава микровключений, распределения элементов в тонких слоях и фазового анализа твердых в-в, [c.701]

Экспериментальные установки обычйо сочетают проведение в одной и той же вакуумной камере Оже-спектроскопии и измерений дифракции электронов низкой энергии. В результате получается информация как о химическом составе поверхности, так и о ее атомной структуре. Для изучения геометрической структуры поверхности используют электронный сканирующий микроскоп. Принцип действия этого прибора аналогичен передаче телевизионного изображения, только здесь на исследуемый объект направляется сфокусированный пучок электронов, а детектируется интенсивность отраженных электронов, которая затем передается на экран электронно-лучевой трубки. Движение сфокусированного пучка электронов вдоль исследуемого образца синхронизовано с движением луча электронно-лучевой трубки, в результате чего на ее экране получается изображение изучаемой поверхности. Разрешение современных сканирующих микроскопов составляет 5—10 нм. [c.86]

Исследования механизма анионной полимеризации с применением современных приборов (например, ЯМР-спектроскопия) показали, что наличие более электроположительного иона металла н (или) сольватирующего катионы растворителя (например, эфиры) ведет к дслокализации я-электронов в комплексе и частичной диссоциации катализатора на карбанионы и катионы металлов. [c.47]

Исследована возможность использования ИК - Фурье спектроскопии для идентификации примесных составляющих газовых сред. В основу разработки методики положен принцип совмещения возможностей ИК -Фурье спектрометра и газоанализатора Колион - I А, основанного на принципе фотоионизации исследуемого вещества и последующей регистрации ионизированных электронов. Приборами класса Колион удается определять лишь суммарную концентрацию примесных компонентов и вероятность превышения ПДК идентифицируемых примесей. ИК - Фурье спектрометры обладают достаточно высокой чувствительностью и при определенных условиях (например, в случае использования газовой кюветы достаточной длины) позволяют обнаружить многие компоненты в атмосфере с чувствительностью несколько частиц на миллион и идентифицировать эти компоненты. Точность определения концентрации вещества с помощью газоанализатора Колион -1А несравненно выше, чем у РСС - спектроскопии. Поэтому идентификация вещества с помощью ИК - Фурье спектрометра и уточнение его концентрации на газоанализаторе позволяет решить некоторые аналитические проблемы с приемлемой точностью. [c.73]

Практич. измерения в И. м. осуществляют с помощью мостов перем. тока или приборов с фаэочувствит. системой, напр, вектор-полярографа. В первом способе измеряют составляющие импеданса системы, во втором — ток или пропорциональное ему напряжение, к-рые соответствуют составляющим импеданса. р. М. Салихджанова. ИМПУЛЬСНЫЙ РАДИОЛИЗ, метод исследования быстрых хим. р-ций и их короткоживущих продуктов при радиационно-хим. воздействии на в-во коротким импульсом излучения, чаще всего пучком быстрых электронов. В осн, испольэ. для исследования быстрых р-ций атомов водорода, радикала гидроксила, сольватированных и <сухих электронов, не захваченных средой. В кач-ве источников электронов примен. гл. обр. линейные ускорители регистрацию частиц осуществляют в осн. скоростной спектроскопией. [c.218]

АБСОРБЦИОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ, изучает спектры поглощения электромагн. излучения атомами и молекулами в-ва в разл. агрегатных состояниях. Интенсивность светового потока при его прохождении через исследуемую среду уменьшается вследствие превращения энергии излучения в разл. формы внутр. энергии в-ва и (илн) в энергию вторичного излучения. Поглощат. способность в-ва зависит гл. обр. от электронного строения атомов и молекул, а также от длины волны и поляризации падающего света, толщины слоя, концентрации в-ва, т-ры, наличия электрич. и магн. полей. Для измерения поглощат. способности используют спектрофотометры-оптич. приборы, состоящие из источника света, камеры для образцов, монохроматора (призма или дифракционная решетка) н детектора. Сигнал от детектора регистрируется в виде непрерывной кривой (спектра поглощения) или в виде таблиц, если спектрофотометр имеет встроенную ЭВМ. [c.14]

Метод менее стандартизован и автоматизирован по сравнению с другими типами хроматографии, однако позволяет получать богатую, зачастую уникальную информацию. Первый полностью автоматизированный прибор для ТСХ был сконструирован и выпущен в продажу фирмой Вакег в 1972 году, однако до сих пор используется ручной вариант ТСХ. Тем не менее современные методы ТСХ включают автоматизированное многократное проявление, проявление с ускорением потока подвижной фазы, сочетания с ВЭЖХ, электронной и инфракрасной спектроскопией, спектрометрией комбинационного рассеяния. Разработаны [53] программы библиотечного поиска по величинам /2/и ультрафиолетовым спектрам. [c.106]