Свойства электронного пучка

Известно, что в общем случае взаимодействие электронного пучка с молекулами может сопровождаться изменением не только направлений (упругое рассеяние), но и энергии налетающих электронов с одновременным возбуждением дискретных или непрерывных энергетических уровней молекулы (неупругое рассеяние). Полученные при этом данные позволяют определить энергии отдельных электронных или колебательных состояний и получить информацию о полных сечениях упругого и неупругого рассеяния, свойствах возбужденных электронных состояний, распределения моментов импульсов электронов в рассеивающем объеме и т. п. [c.156]

Таким образом, третий период, подобно второму, начинается с двух s-элементов, за которыми следует шесть р-элементов. Структура внешнего электронного слоя соответствующих элементов второго п третьего периодов оказывается, следовательно, аналогичной. Так, у атомов лития и натрия во внешнем электронном слое находится по одному s-электрону, у атомов азота и фосфора — по два S- и по три р-электрона и т. д. Иначе говоря, с увеличением заряда ядра электронная структура внешних электронных слоев атомов периодически повторяется. Ниже мы увидим, что это справедливо и для элементов последующих периодов. Отсюда следует, что расположение элементов в периодической системе соответствует электронно.пу строению их атомов. Но электронное строение атомов определяется зарядом их ядер и, в свою очередь, определяет свойства элементов п lix соединений. В этом и состоит сущность периодической зависимости свойств элементов от заряда ядра их атомов, выражаемой периодическим законом. [c.92]

СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА [c.135]

Составные части атома — электроны и ядро. Как уже указывалось, атомы химических элементов состоят из ядра и движущихся вокруг него электронов. Свойства электронов были изучены после того, как во второй половине прошлого века удалось получить потоки этих частиц. Вначале была измерена величина отношения заряда электрона к его массе е т . Эта величина определяется по отклонению узкого пучка электронов в электрическом и магнитном полях. Впервые такие измерения были проведены в 1897 г. Дж. Дж. Томсоном (Англия) конструкция использованного им прибора схематически изображена на рис. 2. В настоящее время аналогичные устройства — электроннолучевые трубки — широко используются (например, в телевизорах). Теория данного метода кратко рассмотрена в приложении 1 (См. стр. 288). С помощью этих экспериментов было найдено- е т = = 5,273 10 эл.-ст. ед./г. [c.10]

Экспериментальным путем по дифракции электронных пучков малой интенсивности показано, что волновыми свойствами обладает как коллектив микрочастиц, так и каждая микрочастица в отдельности. [c.47]

Принцип действия просвечивающего микроскопа основан на создании изображения электронным пучком, проходящим через объект. Контрастность изображения при данных условиях опыта зависит от свойств исследуемого вещества и толщины образца. Для полимерных материалов наилучший контраст обеспечивается эффективной толщиной 60—100 нм. [c.110]

Иногда дефектные кристаллы не содержат никаких примесей, но имеют искаженную структуру. В узлах кристаллической решетки может недоставать некоторых ионов или атомов. Изменяя условия выращивания кристаллов, удается получить значительное число таких дефектов. Кристаллы с подобными дефектами способны поглощать излучение с большой энергией (например, ультрафиолетовые лучи или электронные пучки), испуская при этом видимое излучение той или иной длины волны в зависимости от конкретного строения кристалла. Это явление называется флуоресценцией оно обнаруживается также и у дефектных кристаллов, содержащих примеси или избыток одного из компонентов. Указанное свойство дефектных кристаллов используется для изготовления люминесцентных ламп и экранов телевизионных трубок. [c.184]

Для правильной интерпретации изображения необходимо понимать свойства отраженных электронов в зависимости от параметров электронного пучка и свойств образца (подробный обзор по отраженным электронам представлен в [30]). [c.46]

Основное различие между свойствами характеристического рентгеновского излучения и характеристическими электронами (оже-электронами) при определении состава твердого тела состоит в разной глубине выхода из образца. Как рентгеновское излучение, так и оже-электроны образуются в результате ионизации под действием электронов пучка внутренних оболочек, а поэтому полученные методом Монте-Карло картины актов ионизации (например, рис. 3.7—3.9) дают одно и то же распределение генерации рентгеновского излучения и оже-электронов в области взаимодействия. Последующее распространение рентгеновских лучей и оже-электронов в образце до его поверхности [c.93]

Однако зачастую в растрово-электронных изображениях даже на изображениях простых объектов содержится гораздо больше информации, чем видит глаз. Для того чтобы получить максимальную информацию об объекте, необходимо развивать навыки интерпретации изображений. Более того, чтобы быть уверенным, что изображение правильно сформировано и зарегистрировано, в первую очередь необходимо иметь четкое представление о процессе формирования изображения. В данной главе мы рассмотрим основные свойства процесса формирования изображения в РЭМ 1) принцип сканирования, используемый для построения изображения 2) природу часто встречающихся механизмов формирования контраста, возникающих из-за взаимодействия электронного пучка с образцом 3) характеристики детекторов различных сигналов и их влияние на изображение 4) качество сигнала и его влияние на качество изображения 5) обработку сигнала для окончательного отображения. [c.98]

Электронный пучок, определяемый параметрами й, з и а, входит в камеру объекта и попадает на определенное место образца. Внутри области взаимодействия происходит как упругое, так и неупругое рассеяние, как описывалось в гл. 3, в результате чего в детекторах возникают сигналы за счет упругих, вторичных и поглош енных электронов, характеристического и непрерывного рентгеновского излучения, катодолюминесцентного излучения. Измеряя величину этих сигналов с помощью соответствующих детекторов, можно определить в месте падения электронного пучка некоторые свойства объектов, например локальную топографию, состав и т. д. Чтобы исследовать объект не только в одной точке, пучок нужно перемещать от одной точки к другой с помощью системы сканирования, как показано на рис. 4.1. Сканирование обычно осуществляется с помощью электромагнитных отклоняющих катушек, объединенных в две пары, каждая из которых служит для отклонения соответствен- [c.99]

Для того чтобы преодолеть эти ограничения, накладываемые на сигнал, и получать изображения с высоким разрешением, которые дают представление о действительной природе поверхности, необходимо разработать средства для исключения носителей сигнала, которые возникают -вне области падения пучка. Из рассмотрения возможны.ч сигналов становится ясным, что такой дискриминации очень трудно достичь в режиме вторичной эмиссии. Наблюдаемого различия между физическими свойствами вторичных электронов, создаваемых входящими электронами пучка и выходящими отраженными электронами, не существует, и, следовательно, нет пути для разделения этих двух компонент сигнала. [c.162]

Применение электронного микроскопа затруднено необходимостью тщательного высушивания образцов, так как внутри электронного микроскопа поддерживается высокий вакуум, необходимый для прохождения электронного пучка кроме того, вследствие сильного поглощения электронов изучаемые образцы должны быть весьма тонкими (1-10 мк). При выпаривании капли раствора свойства системы могут существенно измениться, в результате чего наблюдаемые параметры могут сильно отличаться от параметров частиц в коллоидном растворе. [c.96]

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]

Таубер. Я думаю, что в таком случае было бы целесообразным иметь электронный пучок, ограниченный пространственным зарядом, так как тогда электроны не будут зависеть от свойств тех точек поверхности, из которых они эмитированы. [c.208]

Общие соображения по влиянию вторично-электронной эмиссии на спектры имеются в [Л. 4-4]. Количественные исследования [Л. 4-5] показали, что в электронном пучке ионного источника существует при нормальных режимах значительная доля (20—30%) вторичных электронов, существенным образом влияющая на величину ионного тока. С течением времени свойства металлических поверхностей ионизационной камеры изменяются вследствие образования различных пленок и напылений. Кроме того, при каждом пуске установки происходит постепенное обезгаживание электродов ионного источника, в связи с чем изменяется коэффициент вторичной эмиссии. Дополнительное влияние на нестабильность ионного тока может возникнуть благодаря действию стабилизатора эмиссии. Вторичные электроны, попадающие вместе с первичными на анод, искажают величину анодного тока. Если стабилизатор эмиссии стабилизирует ток анода, то при изменении величины коэффициента вторичной эмиссии (Т будет меняться температура катода, поскольку стабилизатор будет стремиться поддержать анодный ток неизменным. Изменение температуры катода будет менять распределение плотностей первичных электронов по сечению электронного пучка, т. е. влиять на интенсивность ионного тока. Вследствие этого целесообразно стабилизировать общий ток катода. [c.92]

В последние годы был достигнут значительный прогресс в технике изучения поверхностей с использованием сверхвысокого вакуума, что позволило исследовать поверхности различными спектроскопическими методами (в особенности с применением электронных пучков), определять их состав и кристаллографическую структуру. Основываясь на полученных таким образом данных, можно оценить ряд свойств и химических характеристик исследуемых,поверхностей. [c.36]

С момента появления работы де Бройля (1925) прошло всего два года, когда были опубликованы поразительные результаты опытов Дэвиссона и Джермера, в которых удалось обнаружить волновые свойства электрона. Пучок параллельно летящих электронов, направленный на поверхность монокристалла никеля, отражается под определенным углом, следуя закону отражения света, согласно которому угол падения равен углу отражения. Угол, под которым происходит особенно сильное отражение, изменяется по мере изменения скорости электронов в пучке. Это вполне естественно, так как от скорости и должна зависеть длина волны электрона (l=hlmv). Рассчитать эту длину можно по известному уравнению Брэггов для отражения рентгеновских лучей от кристалла [c.28]

Для объяснения волновых свойств электронов, наблюдаемых в опытах Дэвиссона и Джермера и др., надо допустить, что после прохождения периодической структуры распределение электронов в пространстве (регистрируемое фотопластинкой, счетчиком и т. д.) пропорционально относительной интенсивности волны в этом месте. Нельзя предположить, что сами частицы являются образованиями, составленными из волн. При дифракции падающая волна разбивается на систему дифрагированных волн, электрон же ведет себя как единая частица. Нельзя допустить также, что волновые свойства частицы обязаны своим происхол<деннем коллективному поведению системы взаимодействующих частиц (таковы, например, звуковые волны). Дифракционная картина, отмечаемая фотопластинкой, не зависит от интенсивности пучка частиц. Она наблюдается и при очень малой интенсивности пучка частиц [1]. Можно также от--метить, что волновые свойства проявляются и в том случае, когда система содержит всего один электрон, например в атоме водорода. [c.20]

Предмет электронной оптики. Особый класс электровакуумных приборов представляют собой так называемые электроннолучевые трубки. К этому классу принадлежат те приборы, в которых используются узкие пучки электронов, описывающие определённые заранее заданные траектории. Сюда относятся осциллографические трубки, телевизионные трубки для передачи и для приёма изображения—иконоскопы и кинескопы, электронные микроскопы, некоторые специальные типы радиоламп и др. Одно из основных требований, предъявляемых в этих приборах к электронному пучку,—это хорошая его фокусировка, т. е. собирание всех электронов пучка в нужном месте на возможно меньшей площадке. Такое же требование предъявляется в оптических приборах к световым лучам. Однако между распространением пучков электронов и распространением лучей света существует гораздо более глубокая аналогия, чем простая возможность фокусировать те и другие. Поэтому весь тот раздел электроники, в котором рассматриваются траектории электронных пучков U специально подобранных электрических и магнитных полях, приводящих к фокусировке электронных пучков или к изменению направления пучка по заранее заданному закону, носит название электронной оптики. Так же как учение о распространении света делится на геометрическую и волновую онтику, электронную оптику можно разделить на геометрическую электронную оптику, рассматривающую движение кангдого электрона как движение заряженной частицы с массой т и зарядом е при данной конфигурации электрического и магнитного поля, и на учетге о пределах применимости законов геометрической электронной оптики, основанное на учёте волновых свойств электронного пучка как такого же диалектически единого в своих противоположностях явления, как и явление распространения спета. [c.180]

Предположение де Бронля о наличии у электрона волновых свойств получило экспериментальное подтверждение уже в 1927 г., когда К- Д. Девиссоном и Л. X. Джермером в США, Дж. П. Томсоном в Англин и П. С. Тартаковским в СССР независимо друг от друга было установлено, что прн взаимодействии пучка электронов с дифракционной решеткой (в качестве которой использовались кристаллы металлов) наблюдается такая же дифракпион-ная картина, как и при действии на кристаллическую решетку металла пучка рентгеновских лучей в этих опытах электро вел себя как волна, длпна которой в точности совпадала с вычисленной по уравнению де Бройля. В настоящее время волновые свойства электронов подтверждены большим числом опытов и широко используются в электронографии — методе изучения структуры веществ, основанном на дифракции электронов. [c.70]

Особенно высоким поляризующим действием обладает ион водорода Н+, который отличается от всех других ионов гораздо мень--шимн размерами и полным отсутствием электронов. Поэтому ноп водорода не испытывает отталкивания от аниона и может сблизиться с ним до очень малого расстояния, внедряясь в его электрон пую оболочку и вызывая сильную ее деформацию. Так, радиус пона h равен 0,181 нм, а расстояние между ядрами атомов хлора и водорода в молекуле НС1 составляет всего 0,127 нм. В дальнейшем мы увидим, что многие кислоты но ряду своих свойств (устойчивость, способность диссоциировать в водных растворах на иоиы, окислительная способность) сильно отличаются от свойств образуемых ими солей. Одной из причин таких различий как раз и является сильное поляризующее действие иона водорода. [c.154]

Для создания электронных пучков используют специальные электронные пушки с катодами в виде проволочной петли из вольфрама или сплава вольфрама с рением [14]. Плотность тока термоэлектронной эмиссии достигает 5 А/см2. В. игольчатых катодах к вершине петли прикрепляют иглу с радиусом кривизны менее 1 мкм, с поверхности которой в полях напряженностью 10 -10 В/см в результате электронной эмиссии плотность тока возрастает до 10 Л/рм2. В технологических установ1 ах с интенсивными (сильноточными) электронными потоками находят применение плазменные эмиттеры на основе тлеющих и дуговых разрядов [15]. В этих эмиттерах площадь и форма эмиссионной границы определяется свойствами плазмы и условиями токоотбо- [c.102]

Функция в уравнении Шрёдингера называется волновой функцией и определяет амплитуду стоячей электронной волны. Физический смысл имеет величина г1й(1ь , равная вероятности нахождения электрона в элементарном объеме = = хйуйг. Таким образом, квантовая механика дает лишь вероятность нахождения электрона в том или ином месте атомной системы. Поэтому такие понятия, как траектория частицы (например, электронная орбита), в квантовой механике не имеют смысла. В соответствии с физическим смыслом сама волновая функция должна удовлетворять определенным условиям, которые называются стандартными. Согласно последним, волновая функция должна быть 1) непрерывной, так как состояние квантовой системы в пространстве меняется непрерывно 2) конечной, т.е. она не должна обращаться в бесконечность ни при каких значениях аргументов 3) однозначной, ибо по смыслу ф есть амплитуда вероятности, а потому для любой данной точки она может иметь только одно значение 4) обращаться в нуль на бесконечности. Кроме того, функция ф должна быть нормированной. Это означает, что суммарная вероятность нахождения электрона в околоядерном пространстве должна быть равна единице, т.е. результат проявления волновокорпускулярного дуализма не ведет к исчезновению электрона. Математически условие нормировки записывается как Jф dv — 1, т.е. суммирование (точнее, интегрирование) ведется по всему объему значений каждой из координат от — оо до + ОС. Из статистической интерпретации волновой функции возникает вопрос, обладает ли волновыми свойствами отдельная микрочастица или они присущи коллективу их. В опытах по дифракции электронных пучков очень малой интен- [c.29]

Винилтетразолы легко полимеризуются по радикальному механизму в массе, в растворителях и в эмульсии под действием обычных инициаторов, включая окислительно-восстановительные системы [18, 19]. Полимеризация также возможна под действием 7- и рентгеновских лучей [18, 20, 21], электронных пучков и УФ-излучения [18], электрохимического инициирования [22-24]. Кинетика полимеризации большинства винилтетразолов описывается классическим уравнением IV = К [М] [1] " [25-29]. Для большинства 1-винилтетразолов обнаружено повышение активности мономеров с увеличением л-акцепторных свойств заместителя при двойной связи [27, 30]. [c.112]

По той же причине вместо самих биологических препаратов, например, вирусов, бактерий, в электронном микроскопе фактически наблюдают их углеродные оболочки. Путем сравнительного изучения изменений органических препаратов, наблюдаемых в результате электронного облучения и температурной обработки в вакууме, удалось отделить термические повреждения от тех, которые вызываются специфическим действием электронов [66]. Было установлено, что изменение ряда свойств органических объектов — исчезновение растворимости, иовышенио термостойкости, уменьшение рассеивающей способности электронов — обусловлено ионизирующим действием электронного пучка. Были определены зависимости между дозой облучения объекта и изменением указанных выше его свойств [66, 67]. После облучения частиц латекса дозой 3,5-10 а-сев/сж они уже практически не растворяются в амилацетате. Было изучено изменение свойств полистироловых, нитроцеллюлозных, углеродных и других пленок после их облучения электронами дозами до нескольких а-сек1см [68, [c.50]

Сравнительное изучение коллодиевых, кварцевых, углеродных пленок и пленок из окиси алюминия с точки зрения пригодности их в качестве подложек недавно провел Даржан [24]. Для характеристики различных пленок равной толщины определялась, в частности, их прозрачность , т. е. отношение 1/1 , где I — интенсивность электронного пучка, прошедшего сквозь пленку, а /о — интенсивность пучка без пленки. Было установлено, что наибольшей прозрачностью обладают коллодиевые пленки, наименьшей — кварцевые. Углеродные пленки толщиной 100 А обладают такой же прозрачностью, как коллодиевые толщиной — 200 А. Заслуживает внимания вывод автора, что по совокупности свойств (прозрачность, прочность и удобство обращения) наилучшими являются пленки из окиси алюминия. [c.67]

Соответствующие опыты показывают, что свет обладает как волновой, так и корпускулярной природой. Изучение электронной эмиссии металлической поверхности показывает, что энергия электронов — функция длины волны света. Для данной длины волны число испускаемых электронов определяется иитепсивностью света. Иными словами, дело обстоит так, как если бы энергия передавалась светом с сохранением количества движения. Вывод о том, что свет состоит из потока частиц, имеющих одну и ту же скорость, но разные энергии, находится в противоречии с законами классической механики. В настоящее время мы рассматриваем световой пучок как поток частиц, именуемых фотонами. Однако движение фотонов описывается скорее волновыми уравнениями, чем урав1гениями классической механики. При обсуждении свойств электронов (гл. 8) уже было отмечепо, что по отношению к малым частицам классическая механика ненри- [c.616]

Сополимеры трифторхлорэтилена с этиленом [— Fj— F 1— Hg—СНг—] имеют примерно эквимолярное соотношение звеньев и содержат до 92% чередующихся структур степень кристалличности 45—60%. Сополимеры не растворяются при комнатной темп-ре в обычных растворителях, набухают в галогенсодержащих углеводородах при 50—120 °С, стойки к воздействию к-т, щелочей, жидкого кислорода, тетраокиси азота и др. агрессивных сред. Характеризуются погодо-, морозо- и износостойкостью, низкой газопроницаемостью, самозатухают. В отличие от политрифторхлорэтилена, сополимеры стойки к ионизирующей радиации (до 10 рад). Излучение Со (мощностью 5—30 Мрад) и электронный пучок вызывают сшивание с образованием структур, стойких к дальнейшему облучению высокими дозами радиации. Сшитый сополимер можно кратковременно применять при темп-ре до 200 °С. Ниже приведены основные свойства сополимеров [c.398]

В трубке электронно-оптического преобразователя, используемой в телевизионной камере, существенной деталью является катод, покрытый специальным фотоэлектрическим слоем площадью не более 1—2 см и П01мещенный в высокий вакуум. Этот катод периодически сканируется электронным пучком. Слой из полупроводника с фотоэлектрическими свойствами расположен между металлическим слоем, нанесенным на стеклянную пластинку, и очень тонким металлическим электродом-сеткой, наложенным на этот слой. Сетка ячеек образуется 400—600 строками катодного слоя. Каждая строка содержит около 10 000 прямоугольных малых участков поверхности. Электронный луч осуществляет развертку этой поверхности последовательно по строкам и точкам. Передаваемая картина оптически изображается на катодном слое. Проводимость каждой точки катодного слоя, сканируемого электронным пучком, зависит от яркости элемента изображения. При передаче картины интенсивность катодного пучка в электроннолучевой трубке Брауна управляется фототоком трубки электронно-оптического преобразователя. При этом управляемое движение катодного пучка первой трубки строго синхронизовано со сканирующим электронным пучком трубки телевч-зионной камеры. [c.216]

Резко коптрагированпый вид электронного пучка и высокие эмиссионные свойства плазменного полого катода лучевого разряда обеспечивают на поверхности нагреваемого металла плотности тепловых потоков до 10 кВт/см , т. е. того же порядка, что и в электроннолучевых плавильных установках. Электронный пучок лучевого разряда, как и электронный нучок ЭЛУ, легко управляется с помощью магнитных отклоняющих систем, что позволяет регулировать распределение теплового потока по поверхности расплава рафинируемого металла. [c.308]

Принцип действия электронного микроскопа основан на использовании волновых свойств веществ. Пучок электронов ускоряется в электрическом поле до тех пор, пока электроны не приобретут скорость порядка 10 см сек или больше и соответствующее количество движения порядка 10 г-см1сек (масса электрона равна 9-10" г). Корпускулярные свойства электронов связаны с волновыми свойствами хорошо известным соотношением де Бройля. Длина волны пучка электронов [c.120]

Существует множество молекул и ионов с общей формулой АХ , в которых центральный атом А окружают, атомов типа X. Символ X может также означать и групЧ пу атомов, как, например, СНз, СН или МОг, но длЯ удобства обозначим и группу через X, как если бы был отдельный атом. В этой главе, кроме того, под словом молекула будем подразумевать систему АХ , даже в том случае, когда она имеет заояд. В течение долгого времени химики полагали, что расположение атомов X вокруг центрального атома должно быть симметричным, и атомы X должны находиться как можно дальше друг от друга. Такая точка зрения до некоторой степени находила себе подтверждение, и можно считать, что она почти полностью соответствует действительности, если принять, что неиоделенная пара электронов может занимать место одного из периферийных атомов. Пример такого свойства электронной пары уже упоминался при рассмотрении структуры 8р4 в разд. 4.7. [c.211]

Резистами в электронолитографии могут быть любые полимеры, свойства которых дифференцируются под действием электронного пучка. Из-за высокой энергии электронов полимеры могут не содержать особых хромофорных групп и для технического использования в позитивных слоях должны обладать достаточно узким молекулярно-массовым распределением, которое обеспечивает постоянство свойств во всем объеме рельефа [94]. Негативные резисты более чувствительны, и у них наблюдается больший диапазон чувствительности, чем у позитивных. На примере большого числа полимеров показано, что в ряду негативных резистов чувствительность не является линейной функцией молекулярной массы. Среди негативных — полимеры, содержащие олефины и эпоксисоединения, обладают наибольшей скоростью структурирования. Сенсибилизаторы мало влияют на электроночувствитель-ность вследствие неселективности возбуждающего излучения. [c.134]

Прочность и пластичность молибдена, довольно высокие на холоду и в отожженном состоянии, заметно изменяются в зависимости от температуры, вида механической и термической обработки, а также от чистоты металла. Способ изготовления молибдена значительно сказывается на всех свойствах, в том числе и на механических. В настоящее время компактный и достаточно чистый металл изготовляется методом порошковой металлургии и методом дуговой плавки в атмосфере водорода, а также плавкой в электронном пучке. Порошок чистого молибдена получается восстановлением окислов или кислоты Н2М0О4 водородом. [c.273]