Термоионная эмиссия положительных ионов

Термоионная эмиссия положительных ионов [c.93]

Эмиссия положительных ионов. Наряду с термоэлектронной эмиссией наблюдается также и испускание металлом положительных ионов за счёт их теплового движения. Так, при температурах металла, при которых становится заметным его испарение, имеет место выход из твёрдой фазы в окружающую среду не только нейтральных атомов металла, но и положительно заряженных ионов. Такую положительную термоионную эмиссию можно наблюдать с вольфрамового, а также и других металлических анодов при температуре их, близкой к температуре плавления [229—234, 295, 300, 302, 321]. Во-вторых, эмиссия положительных ионов наблюдается уже при температуре красного каления в металлах, содержащих в себе растворённый газ. Это явление наблюдается у всех свежеизготовленных проволок, а также у проволок, находившихся в соприкосновении с газами при температуре около 200°С и давлении порядка 50—100 атм. [c.119]

При исследовании явлений термоэлектронной эмиссии еще в 1940 г. было замечено, что нагретая до красного каления платина излучает положительные ионы. Эмиссия положительных нонов объяснялась присутствием на аноде солей щелочных металлов. В дальнейшем был предложен способ обнаружения течей, основанный на применении индикатора положительных ионов, имитируемых под воздействием галогенсодержащих соединений. Датчик галогенного течеискателя представляет собой диод прямого накала, работающий при атмосферном давлении и являющийся фактически простейшим поверхностно-ионизационным термоионным детектором. Кремер с сотрудниками в 1960 г. разработали детектор с избирательной чувствительностью к галогенсодержащим соединениям, причем сигнал детектора оказался пропорционален числу атомов галогена в молекуле. [c.177]

В источнике ионов с поверхностной ионизацией или в термоионном источнике анализируемая проба испаряется с раскаленной поверхности [37]. При этом часть вещества испаряется в виде положительных ионов. Термоионная эмиссия описьшается известным соотношением Саха-Лангмюра [c.847]

В предыдущем разделе мы видели, что когда скорость окисления определяется переносом вещества через окисел, то после достижения слоем окисла определенной толщины X, значительно превышающей толщины Хр иЯ,х областей пространственного заряда на двух поверхностях раздела, дальнейший рост будет происходить по параболическому закону. На более ранних стадиях образования этого слоя, когда толщина X сравнима с А,(, или Ах, С < > в уравнении (32) зависит от X и следует ожидать отклонений от параболического закона. Мотт [29—31 ] первый указал, что электроны металла легко проникают через тонкий окисный слой (либо благодаря квантово-механическому туннельному эффекту, либо путем термоионной эмиссии) и реагируют с кислородом, образуя адсорбированные ионы кислорода. При толщине слоя окисла, малой по сравнению с и А.Х, в нем не могут установиться пространственные заряды, достаточные для компенсации заряда, связанного с адсорбированными ионами кислорода. Поэтому в тонком слое окисла устанавливается сильное электрическое поле, которое будет увеличивать миграцию положительных ионов через окисел. Очевидно, что из-за этого механизм роста тонких слоев окисла может существенно отличаться от рассматриваемого в теории Вагнера. [c.468]

Молекулы анализируемого вещества ионизируются в ионизационной камере 1 источника ионов под действием электронов, испускаемых накаленным катодом 2. Некоторые твердые вещества с малой упругостью пара могут ионизироваться методом так называемой поверхностной ионизации с использованием явления термоионной эмиссии, когда слой анализируемого вещества наносится на накаленную поверхность металла. Образовавшиеся положительные ионы ускоряются в продольном электрическом поле (ускоряющая линза 5) и фокусируются в узкий пучок прямоугольного сечения системой электрических линз, состоящей из вытягивающего электрода 4 и отклоняющего электрода 3. Ионный пучок содержит ионы всех атомов и молекул, находящихся в области ионизации. В камере анализатора магнитное поле разделяет пучок на ионные лучи, отличающиеся друг от друга отношением массы ионов к их заряду. [c.4]

Покрытая катализатором полоска помещалась в вакуумной трубке в положение р1 (рис. 14), где нанесенный слой восстанавливался в атмосфере водорода. После тщательного высушивания и эвакуирования трубки при 450° С, коллектор и предохранительные цилиндры Рз нагревались при откачивании почти до 900° С посредством бомбардировки электронами с вольфрамовой нити до тех пор пока не достигался вакуум, равный 10- тм ртутного столба. Температура нагретой поверхности р1 определялась при помощи оптического пирометра, причем вносились поправки на испускательную способность поверхности и поглощение стеклом. Положительная или отрицательная термоионная эмиссия с нагретой поверхности создавалась наложением на коллектор отрицательного или положительного потенциала, соответствующего току насыщения, сила которого измерялась гальванометром. Источником ионов являлось [c.69]

Интересно отметить характер изменения интенсивности термоэмиссии ионов нагретой поверхностью электрода во времени. При этом нетренированный зонд-электрод устанавливался в пламени на такой высоте, при которой происходил его разогрев до температуры примерно 800° С. Первоначальный термоионный ток через детектор при разности потенциалов на электродах в 75 в (на зонде положительный потенциал) и отсутствии потока н-гептана в детектор составлял более 1 10 а. По истечении 1,5 час. в условиях данного эксперимента термоионный ток принял установившееся значение, равное приблизительно 5 10-1° а. При этом фоновый ток гелий-водородного пламени без наличия термоионной эмиссии составлял не более 1- 10 ° а. По мере уменьшения абсолютного значения термоионного тока уменьшалась и его флюктуация. [c.72]

В основ устройства галоидного течеискателя лежит явление термоионной эмиссии. Рядом исследователей было замечено, что накаленная до красного каления платина излучает положительные ионы даже в воздухе, причем ток ионов возрастает с повышением температуры по закону, аналогичному закону термоэлектронной эмиссии из накаленных катодов. [c.54]

Тепловая ионизация. При нагревании газа ионизация газовых молекул может произойти следующими путями взаимным соударением газовых молекул, имеющих большую тепловую скорость, и соударением газовых молекул с электронами, возникшими первым путем. Кроме того, возможны термоионная эмиссия стенок и ступенчатая ионизация благодаря образованию возбужденных молекул в результате вышеуказанных процессов. Наряду с ионизацией идет обратный процесс воссоединения электрона с положительным ионом в нейтральную молекулу (рекомбинация), вследствие чего устанавливается равновесное состояние. Это дает возможность рассматривать тепловую ионизацию как особый вид обратимой реакции — тепловой диссоциации, а степень ионизации вычислять с помощью теплового уравнения Нерн-ста как функцию температуры и давления В условиях электроразрядов термического равновесия между нейтральными молекулами, ионами и электронами не существует. [c.18]

К тем же выводам приводят результаты измерений интенсивности термоионной эмиссии положительных ионов с поверхности катализаторов разного состава нри пропускании над ними (410 и 450° С) смеси воздуха с пропиленом, содержащей 1 об. % gH [7]. Катализаторы наносили на платиновый диск анода лампы-диода. Изменения величин ионного тока (i ) и работы выхода электрона при варьировании состава катализаторов оказа.тись симбатными (рис. 5). Однако наблюдается тем большее отклонение от линейной связи между величинами lg и работы выхода, чем меньше содержание молибдена в катализаторе. Следовательно, величина работы выхода электрона пе является единственным фактором, определяющим скорость образования продуктов поверхностных превращений пропилена в присутствии кислорода и интенсивность их ионизации. Природа и скорость этих превращений зависят от химического состава катализатора, а не только от его электронных свойств. [c.150]

Чувствительность ТИД к галогенсодержашим соединениям, повидимо.му, связана с явлениями поверхностной ионизации и положительной термоионной эмиссии. Положительная термоионная эмиссия объяснялась присутствием на раскаленном аноде солей щелочных металлов, содержащихся в виде примесей в эмнттирующем теле. Явление образования ионов в паре, находящемся в контакте с нагретой поверхностью, получило название поверхностной ионизации. [c.131]

Для уменьшения сеточных токов в качестве электрометрических ламп вместо триодов применяются тетроды. Первая сетка в электрометрическом тетроде имеет положительный потенциал по отношению к катоду, что препятствует эмиссии положительных ионов из катода и таким образом значительно уменьшает сеточный ток в лампе. На сеточный ток в электрометрической лампе может оказывать существенное влияние ионизация газа в объеме лампы. Положительные ионы остаточных газов будут направляться к управляющей сетке, имеющей отрицательный потенциал по отношению к остальным электродам. Чтобы этого не происходило, ускоряющие напряжения в электрометрической лампе не должны превышать потенциалов ионизации остаточных газов, т. е. 8—10 в. Мощность накала также выбирают по возможности меньше, так как уменьшение температуры катода снижает его термоионную эмиссию. Электрометрическую лампу обычно заключают в специальный кожух, в котором поддерживается постоянная температура воздух из пространства внутри кожуха иногда откачивается для предохранения внешних поверхностей изоляторов от попадания влаги и загрязнений. Кожух лампы одновременно является экраном, предохраняющим ее от электрических и магнитных полей. Электрометрический тетрод типа 2Э2П имеет сопротивление участка сетка — катод около 10 ом. [c.154]

Причины появления сеточного тока. Причины появления сеточного тока подробно рассмотрены Метколфом и Томпсоном [18]. Положительные ионы, испускаемые в большом количестве горячим вольфрамовым катодом, направляются к отрицательно заряженной управляющей Сетке, создавая между ними ток силой а. Другим источником сеточного тока являются термоионная эмиссия, [c.343]

Полученные результаты убедительно показывают, что при нагреве электрода в водородном пламени до температуры выше 500° С на его поверхности возникает термоэмиссия положительных ионов. Установлено, что интенсивность термоионной эмиссии определяется температурой электрода, состоянием его поверхности (которая может быть, например покрыта слоем адсорбированных атомов молекул или ионов) и величиной электрического поля. Термоионная эмиссия не зависит от процесса ионизации органических молекул в водородном пламени и для оттренированного электрода опреде- [c.73]

Методы, использующие положительные ионы, делятся натри труппы. При ионизации за счет бомбардировки поверхности мо-ноэнергетическим пучком электронов можно определять все элементы, при этом коэффициент ионизации для данного элемента пропорционален его поперечному сечению ионизации при соответствующей энергии электронов. В случае термоионной эмиссии с накаленных поверхностей (ионизации Саха—Ленгмюра) коэффициент ионизации зависит от температуры поверхности и разности между потенциалом ионизации определяемого элемента и работой выхода материала поверхности. Метод отличается высокой селективностью, поскольку элементы с низкими потенциалами ионизации имеют большее преимущество. [c.22]

Процессы сосредоточиваются в области между горячим пятком поверхности катода и высокоионизированной плазмой, непосредственно примыкающей к пятну. Вследствие амбиполярной эффузии плазмы в вакуум образуется пространственный заряд, создающий прикатодный скачок потенциала, на 30—70 В превышающий потенциал анода. В целом это приводит к падению потенциала катода на 50—90 В в зависимости от материала. Падение потенциала ограничено очень тонким двойным слоем, соответствующим длине свободного пробега. Вследствие высокого давления в плазме (температура пятна соответствует давлению пара порядка 100 атм) длина свободного пробега электронов составляет приблизительно 10 нм и напряженность результирующего электрического поля превышает 10 В/см. Положительные ионы из плазмы ускоряются в направлении к пятну, нагревая поверхность катода. Пятно эмиттирует струю пара, который поглощается плазмой. Кроме того, высоковольтное поле у горячего пятна вытягивает из него электронный пучок высокой плотности (10 —10 А/см ). Это так называемая термоавтоэлектронная эмиссия, создающая электронный ток чрезвычайно высокой плотности, значительно более высокой, чем обычная эмиссия Фаулера—Нордхейма или термоионная эмиссия Ричардсона—Шоттки (Долан, Дайк, 1954 Мэрфи, Гуд, 1956 Ли, 1959). [c.39]

Явление испускания электронов раскалёнными металлами, а также и другими телами в высоком вакууме или в газе получило название термоэлектронной эмиссии. Иногда применяют также и старое наименование — герлоыонная эмиссия [149, 152]. Но в настоящее время термоионная эмиссия — термин несколько более широкий и охватывает также и испускание телом положительных ионов. [c.77]