Диссоциация молекул ударом быстрых ионов

Диссоциация молекул ударом быстрых ионов. Если при столкновении молекулы с быстрым атомом или ионом она перейдет в одно из неустойчивых электронных состояний, результатом столкновения будет диссоциация молекулы на те или иные части (атомы, радикалы, ионы). Диссоциацию молекул ударом быстрых атомов или ионов, вследствие отсутствия систематических исследований в этой области, нужно считать практически совершенно не изученной. Здесь можно указать только на работы [c.433]

Таким образом, возможность диссоциации молекулы газа ударом быстрого иона ири применявшихся энергиях ионов ш,елочных элементов нельзя считать экспериментально доказанной. Вместе с тем диссоциация молекулярных ионов при их столкновениях с молекулами газа при достаточно большой энергии ионов представляет собой твердо установленный факт. Отсюда можно заключить, что для диссоциации молекул ударом быстрого иона требуются значительно большие энергии ионов, чем те, которые применялись в опытах А. Б. Шехтер и сотрудников. [c.434]

Возбуждение атомов и молекул электронным ударом. Функция возбуждения. Роль фотонов, являющихся активирующим фактором в фотохимических реакциях, в реакциях, протекающих в электрическом, разряде, играют быстрые электроны и в значительно меньшей степени — ионы. Активирующая роль быстрых электронов состоит в том, что при соударении электрона с молекулой в результате превращения энергии поступательного движения электрона возникает возбужденная молекула, молекулярный ион или происходит диссоциация молекулы на нейтральные или ионизованные осколки (атомы, радикалы, ионы). Во всех случаях (за исключением процессов, приводящих к образованию отрицательных ионов, см. ниже) речь идет о превращениях кинетической энергии электрона во внутреннюю энергию молекулы. При этом, согласно теории соударения упругих шаров (см. стр. 298), для передачи молекуле энергии Е при центральном ударе достаточно, чтобы энергия электрона К была не меньше Е К>Е). Вероятность передачи энергии, т. е. вероятность активации электронным ударом, обычно характеризующаяся величиной соответствующего эффективного сечения, зависит от энергии электрона, являясь функцией К (функция возбуждения или функция ионизации), а также функцией строения молекулы. [c.395]

Ионизация и диссоциация молекул при масс-спектрометрии могут происходить под действием электронного удара, фотонов [1], при перезарядке [2], в сильном электрическом поле [3], на горячих поверхностях [4], при столкновениях с возбужденными атомами [5], ионно-молекулярных реакциях [6], столкновениях с быстрыми атомами и ионами [7]. Фотоионизация и ионизация метастабиль-ными атомами инертных газов имеют много общего с ионизацией и возбуждением при электронном ударе [8]. Механизм ионизации и возбуждения при перезарядке, ионно-молекулярных реакциях и особенно в сильном электрическом поле существенно иной. [c.5]

Столь же быстрый распад имеет место и тогда, когда ион образуется в связывающем электронном состоянии, но колебательная энергия, полученная при электронном ударе какой-либо связью превосходит ее энергию диссоциации . В таких случаях говорят, что ион образовался на отталкивательной ветви связывающей потенциальной кривой. Конечно, для многоатомных молекул кривые типа приведенных на рис. 1 представляют собой сечения потенциальной гиперповерхности. Для краткости и в этом случае их тоже называют потенциальными кривыми. [c.11]

При электронном ударе возможен и другой механизм перегруппировки, сходный со статистическим механизмом диссоциации. Состоит он в том, что нужная конформация не существует в исходной молекуле, а образуется в молекулярном ионе. Если возбужденный молекулярный ион не распался за время сек, то, как уже указывалось, он ведет себя как колебательно-возбужденная молекула в газе при высокой температуре. В такой молекуле происходит внутреннее вращение вокруг многих связей и конформация молекулы быстро меняется. Время одной перестройки конформации 10 —10 12 сек, а время между перестройками гораздо больше и сильно зависит от энергии возбуждения. Это время требуется для того, чтобы на одной из степеней свободы внутреннего вращения случайно собралась энергия, достаточная для изменения конформации, т. е. превосходящая барьер внутреннего вращения. Известно, что если конформация не является предпочтительной, то вероятность ее осуществления тем меньше, чем больше атомов вовлекается в перестройку [25]. И, наконец, сама по себе частота перехода колебательной энергии в энергию внутреннего вращения заметно меньше, чем частота обмена энергий валентных колебаний. [c.16]

Роль фотонов, являющихся активирующим фактором в фотохимических реакциях, а также в реакциях, протекающих в электрическом разряде, играют быстрые электроны и в значительно меньшой степени — ионы. Активирующая роль быстрых электропов состоит в том, что при соударении электрона с молоку.той за счет эпергии электрона возникает возбужденная молекула, молекулярпый ион или происходит диссоциация молекулы па нейтральные или ионизованные осколки (атомы, радикалы, ионы). Вероятность передачи эпергии, т. о. вероятность активации электронным ударом, обычно характеризующаяся величиной соответствующего эффективного сечения, зависит от энергии электропов, являясь функцией ял, и строения молекулы (функция возбуждения или функция ионизации). [c.173]

А, И. Лейпунского и А. Б. Шехтер, изучавших действие быстрых ионов Li+, Na+ и на водород [171] и действие ионов К+ иа азот [289]. Эти авторы наблюдали падение давления в чистых газах при энергии ионов, превышающей некоторые предельные для каждого сорта ионов значения, что они связывают с адсорбцией атомов, образующихся при диссоциации молекул Нг или N2 в результате удара иона, на стеклянных стенках, охлаждаемых жидким воздухом. Измеренные предельные значения энергии ионов равны 80(Li+), 160 (Na+) и 260(К+). эв. На том основании, что вычисленная из этих значений по формуле (28.1) величина Е близка к энергии возбуждения молекулы Нг(для ионов Na+ и К+, для которых измерения более надежны), А. И. Лейнунский и А. Б. Шехтер заключают, что в водороде в результате удара иона возникают возбужденные молекулы Нг, которые затем распадаются на атомы. В азоте предельная энергия ионов калия, начиная с которой наблюдалось падение давления, оказалась равной 20—30 эв, откуда, на основании формулы (28.1), получается = 8—12 эв — величина, близкая как к энергии возбуждения, так и к теплоте диссоциации молекулы N2 . [c.433]

Сделаны выводы. Диссоциация молекулярных ионов зависит в основном от величины энергии возбуждения, но не от способа возбуждения. Сходство масс-спектров электронного удара с масс-спектрами фотонного удара и в особенности с перезарядными наблюдается при энергиях Ее электронов, удовлетворяющих условию Яе—/энергия ионизации молекулы), т. е. для случая, когда функции распределения молекулярных ионов по энергиям возбуждения сравнительно узки. Сходство масс-спектров осколо чных ионов при ионизации молекул электронным ударом и масс-спектров диссоциации быстрых ионов, сталкивающихся с нейтральными частицами, обнаруживается при Ее, удовлетворяющих условию Ее—/>/, т. е. в Случаях, когда функции распределения становятся сложными. Это указывает на сходство механизмов возбуждения в этих процессах. Так как в процессе ДМС происходит значительно большее возбуждение молекулярных ионов, чем в процессе МС, и их последующая большая фрагментация, то на основании вышесказанного масс-спектр диссоциации ДМС можно рассматривать как продолжение масс-спектра осколочных ионов МС в область больших энергий возбуждения. Зависимость масс-спектров от энергии возбуждения и связь между масс-спектрами МС и ДМС позволяют предсказать масс-спектры молекулярных ионов, которые могут быть получены в столкновениях типа молекулярный ион + электрон. Таким образом, предсказаны основные черты масс-спектров NN3 и СН4 при столкновении с электронами. [c.27]

Если газ находится в поле у-излучения, то подавляющая часть процессов ионизации, возбуждения и диссоциации молекул газа осуществляется постепенно тормозящимися быстрыми комптоновскими электронами с энергией 10 -10 эв, рождаемыми этими, у-квантами,и более медленными вторичными электронами. Скорость образования ионов подсчитывается для любого газа с точностью примерно 30% в предположении, что на 100 эв энергии, поглощенной в газе, ионизуется 3,5молекулы [57, 58]. Информацию о том, какие ионы получаются, целесообразнее всего искать в справочной литературе о масс-спектрах молекул, имея в виду масс-спектры, получаемые при электронном ударе (59, 60]. Правда, для средних энергий, характерных для ионизации комптоновскими электронами, масс-спектр несколько, но, по-видимому, не сильно [611 отличается от масс-спектра при энергии электронов 10 эв, для которой получена наибольшая доля табулированных масс-спектров. [c.12]

Рассмотрим в качестве примера элемент иод, который уже был использован в одном из примеров гл. И. Газообразный иод при обычных температурах состоит из двухатомных молекул 1г. При повышении температуры некоторые из этих молекул в результате более интенсйвного теплового движения распадаются на отдельные атомы I. Такую частичную диссоциацию газообразного иода на атомы можно наблюдать и нри комнатной температуре, если через газ пропускать электрический разряд. При электрическом разряде быстро движущийся электрон (или ион) может удариться о молекулу иода с такой силой, что она распадается на два атома [c.132]

За последние годы значительный интерес привлекла к себе система кремний — азот из-за весьма важных свойств нитрида кремния, используемых в интегральных схемах. Было установлено, что, в отличие от упомянутых выше соединений тантала или титана, для получения высококачественных пленок нитрида кремния необходимы низкие давления распыляющих газов. Следовательно, в этом случае необходимо использовать либо тлеющий разряд, поддерживаемый термоэлектронной эмиссией [109], либо высокочастотное распыление [110], По-видимому, для распыления будет достаточным давление ниже (5—10)-10 мм рт.ст. Для получения хороших результатов, в противоположность случаю системы кремний — кислород, распыление нужно проводить в атмосфере чистого азота. Вероятно, это объясняется тем, что для образования нитрида кремния необходимо присутствие атомарного азота, поскольку хемосорбции молекул N2 на кремнии не происходит. Основными частицами в плазме вблизи подложки являются ионы N2+. Ионы N+ образуются главным образом в темном пространстве [111] или путем диссоциации N2+ при ударе о поверкность катода. Следовательно, атомы азота могут попасть на подложку только тогда, когда они либо распыляются с поверхности мишени, возможно, из слоя нитрида кремния на поверхности мишени [109], либо отражаются от мишени после прохождения темного пространства. В обоих случаях атомы азота, падающие на подложку, должны испытать относительно небольшое число столкновений на пути от катода к подложке. Возможно также, что некоторые быстрые молекулы N2 внедряю гея в растущую пленку и остаются в ней в виде газовых включений [112]. [c.441]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология