Ионизация в однородных полях

Электроды в виде двух параллельных плоскостей в данном случае непригодны, так Рис- 12- Форма электродов, как в любой точке поля между ними напряжение одинаково, т. е. поле однородно. Когда разность потенциалов между обоими плоскими электродами окажется настолько большой, что достигнет величины пробивного напряжения, то вследствие однородности поля весь слой воздуха между электродами будет пробит и возникнет разряд в виде искры при этом ионизации воздуха не произойдет. [c.189]

Соотнощение энергий, необходимое для того, чтобы стала возможной ионизация под действием ноля, схематически показано на рис. 52а. В вакууме потенциальная яма атома, помещенного в однородное поле, искажена симметрично. В сильных полях (в случае гелия при Р>4,5 в/к) барьеры, препятствующие захвату электронов (затемнены на рисунке), становятся значительно тоньше, так что электроны могут туннелировать через них. Скорость туннелирования точно вычислена для атомов водорода [70, 71] и молекулярных ионов водорода [72]. Для атомов водорода константа скорости высоковольтной ионизации может быть выражена как [c.203]

Для исследования пробоя полимеров в неоднородных полях применяют электроды с малым радиусом кривизны — игольчатые или сферические. В этом случае и нелинейно возрастает с увеличением расстояния между электродами и ростом радиуса кривизны электрода, а также зависит от полярности электродов (г7 р при отрицательной полярности иглы выше, чем при положительной, как и для неполимерных диэлектриков). Рассчитанное по ф-лам электростатики значение макс у поверхности острия выше Е , определенной в однородном поле. Это объясняется ослаблением напряженности поля у острия вследствие инжекции носителей зарядов из электрода или возрастанием электрич. проводимости полимера в сильных электрич. полях. Зависимость i/ p от полярности электродов м. б. обусловлена в основном ударной ионизацией электронами. [c.472]

Ионизация в однородных полях [c.179]

ИОНИЗАЦИЯ В ОДНОРОДНЫХ ПОЛЯХ 181 [c.181]

I] ИОНИЗАЦИЯ В ОДНОРОДНЫХ полях 183 [c.183]

ИОНИЗАЦИЯ В ОДНОРОДНЫХ полях [c.187]

Если однородное поле применяется при измерениях ионизационных токов в электроотрицательных газах, то оказывается, что для данного значения Xjp ионизация возрастает при увеличении межэлектродного расстояния не экспоненциально, а несколько медленнее (рис. 94). Это объясняется тем, что электроны захватываются молекулами, образуя отрицательные ионы, которые из-за своей большой массы и малой скорости не могут ионизовать другие молекулы при столкновениях. Обратный процесс заключается в том, что электрон может оторваться от отрицательного иона при столкновении с нейтральной молекулой или свободным электроном. Однако это не может скомпенсировать процесс захвата и связанную с ним убыль электронов, так что в итоге получается меньшее размножение по сравнению с обычными газами, не связывающими электронов. [c.196]

Основываясь на этих представлениях, можно подвергнуть качественному обсуждению результаты измерений в сильно неоднородных полях. Рассмотрим систему из двух электродов в виде концентрических цилиндров, и пусть внутренний электрод является катодом. Первичные электроны, вышедшие с катода, быстро набирают энергию и, если плотность газа не слишком велика, приходят в область слабого электрического поля с большой энергией, близкой к максимуму относительной ионизации. Распределение электронов по энергиям отличается при этом от распределения, получающегося в однородном поле с той же разностью потенциалов, тем, что оно содержит меньше медленных электронов (более способных к возбуждению, чем к ионизации). Положительные ионы также быстро приобретают энергию без значительных потерь на столкновения при приближении к катоду поэтому у в этом случае должно быть больше, чем в случае однородного поля. [c.202]

Для ионизации газа необходимо иметь высокую напряженность электрического поля. В случае однородного поля обычно происходит искровой разряд ( короткое замыкание ). Поэтому, электроды в виде параллельных пластин, создающие однородное поле, для электроосадителей не годятся. На практике применяются электроды в виде трубы I и протянутого по ее оси провода 2 (рис. 72, а) или — в виде пластин 3 и параллельно протянутых проводов 4 (рис. 72, б). Вокруг провода силовые линии электрического поля [c.198]

Колебания тока, связанные с возникновением доменов, можно наблюдать и в других чистых однородных полупроводниках [13], если расстояние между минимумами Л и не слишком велико. При большом Ае для перехода электрона во второй минимум потребуется большая напряженность поля , при которой возможно увеличение концентрации электронов за счет ударной ионизации или туннельного эффекта (эффекта Зинера). [c.255]

В/см) электрон (дырка) приобретает энергию, достаточную для ионизации вещества, в результате чего возникают электронно-дырочные пары, которые в свою очередь ускоряются и генерируют дополнительные свободные носители заряда. Этот процесс создания носителей и носит название ударной ионизации. Наблюдать это явление можно лишь в р—и-переходах (см. гл. IX, 3), так как создать поля 10 —10 В/см в однородном полупроводнике чрезвычайно трудно при разумных толщинах последнего. Исключение составляет ударная ионизация примесных уровней, которая требует небольших полей и наблюдается при низких температурах, когда примесные атомы ионизированы. Ударная ионизация примесей элементов третьей и пятой групп в германии происходит при полях приблизительно 5—10 В/см. [c.256]

Рще лучшие результаты получены при определении элементов с низкой и средней энергией ионизации (менее 9 эВ) при воздействии на дуговой разряд однородного магнитного поля (О/уШ). В работе [225] приведены результаты исследования этого эффекта. Работа выполнена с вертикальной дугой постоянного тока силой 10 А нижний электрод с шейкой, диаметр кратера 4,4 мм, глубина 2 мм верхний электрод заточен на конус аналитический промежуток 3 мм. Напряженность магнитного поля 8, 16 и 24 кА/ м, Угольный пороиюк содержал металлы в виде оксидов магния — 0,00003% алюминия, железа, индия, марганца, хрома, олова, сурьмы, свинца, ванадия— 0,001% цинка—0,01%. При наложении ОМП любой напряженности возрастает эффект прикатодного усиления атомных и особенно ионных линий. Так, при наложении ОМП оптимальной напряженности (8 кА/м) атомные линии Мп 279,4 нм М 285,2 нм Сг 301,7 нм и Ре 302,0 нм усиливаются у катода соответственно в 2,5 3,4 4,2 и 3,2 раза, а ионные линии Мп 294,9 нм Mg 279,6 нм Сг 283,5 нм и Ре 259,8 нм — соответственно в 5,7 4,1 5,3 и 5,2 раза. При наложении ОМП усиление линий начинается уже вблизи анода и достигает максимума в прикатодном участке. Авторы объясняют такое усиление линий эффектом магнитодинамического сжатия плазмы у катода ( пинч-эффект ), благодаря чему происходит увеличение количества частиц элементов в плазме вдоль всего разрядного промежутка по направлению от аиода к катоду. [c.122]

По способу разделения ионов масс-спектро-метры единой серии относятся к статическим приборам. Разделение ионного пучка на составляющие компоненты по отнощению массы к заряду происходит в поперечном секторном однородном магнитном поле. Молекулы анализируемого вещества ионизируются под действием электронов, испускаемых накаленным катодом, или методом поверхностной ионизации— при испарении с поверхности накаленной металлической ленты. Одновременно с разделением ионного пучка по массам в магнитном поле масс-анализатора происходит фокусировка ионов, одинаковых по массе, но выходящих из источника под различными углами к основной (центральной) траектории ионного пучка. [c.10]

В ионизационной камере под действием электронов, эмитируемых катодом, молекулы вещества подвергаются ионизации и диссоциации. Молекулярные и осколочные положительно заряженные ионы, образующие ионный луч, ускоряются электрическим полем (до 3000 в) и поступают в однородное магнитное поле, силовые линии которого перпендикулярны направлению скорости движения ионов. [c.208]

Интенсивность спектральных линий подвержена значительному воздействию со стороны магнитного поля. В табл. 4.2 приведены соотношения ///о для некоторых спектральных линий (обычно наибольшей интенсивности и используемых для анализа), характеризующие изменение интенсивности при наложении на дугу противоположно направленных, однородного или неоднородного магнитных полей. В этом соотношении I обозначает интенсивность спектральных линий при наличии магнитного поля, а /о — в его отсутствие. Табл. 4.2 содержит также данные о первых потенциалах ионизации элементов, состояниях ионизации, к которым относятся измеренные линии, их длинах волн и потенциалах возбуждения. Элементы приведены в порядке увеличения их потенциалов ионизации. [c.212]

Как следует из графиков на рис. 4.10, величина ///о сильно зависит от геометрии и напряженности магнитного поля. На этом рисунке показано изменение интенсивности линии 1п 13039 в зависимости от расстояния го между дугой и магнитом, т. е. в зависимости от степени однородности и напряженности магнитного поля. Влияние напряженности магнитного поля видно непосредственно из рис. 4.10. Сравнивая величины ///о, относящиеся к одинаковому полю, но к разным значениям го, можно сделать заключение о решающем влиянии геометрической конфигурации магнитного поля. Оказывается, что существуют оптимальные параметры го и Яг, при которых величина ///о максимальна. Представляет значительный интерес тот факт, что для элементов с резко различающимися потенциалами ионизации оптимальные значения го и Нг практически одинаковы (рис. 4.11). Приведенные в табл. 4.2 величины ///о, относящиеся к неоднородному маг- [c.214]

Допустим, что ион движется в собственном газе в однородном электрическом поле, причем поле настолько мало, что происходят только упругие столкновения между ионами и молекулами газа, а возбуждение и ионизация отсутствуют. При рассмотрении движения единичного иона считается, что взаимодействием между этим ионом и другими ионами можно пренебречь. На рис. 56 схематически показана траектория [c.114]

Нетрудно и интересно в методическом отношении рассмотреть вопрос о том, как изменяется ионизация, возникающая в результате электронных столкновений, когда однородное электрическое поле искажается небольшим пространственным зарядом. Допустим, что у плоского катода начинает образовываться положительный пространственный заряд. Тогда поле между катодом и облаком пространственного заряда будет возрастать, а между облаком и анодом—-уменьшаться. Какое же влияние будет оказывать небольшое изменение поля на число ионов, образующихся во всем разрядном промежутке [c.212]

E. В h a 1 I a M. S., ragg J. D., Измерение коэффициентов ионизации и прилипания в гексафториде серы в однородных полях. Ргос. Phys. So ., 80, 151 (1962). [c.715]

Наиболее просто, казалось бы, выполнить электроды в форме двух параллельных плоскостей. Однако между электродами в виде двух параллельных плоскостей, представленных на рис. 445а в любой точке пространства поля напряжение одинаково, т. е. поле однородное. В тот момент, когда разность потенциалов между обоими плоскими электродами будет настолько велика, что будет. достигнуто пробивное напряжение, вследствие однородности поля это пробивное напряжение будет во всех точках поля, т. е. весь слой воздуха между электродами будет пробит и таким образом произойдет разряд ж виде искры, и ионизации в этом случае получить нельзя. [c.693]

Для каждого Д, суш,ествует iieit-poe значение напряженности по,пя, нри к-рой нроисходит пробой. Эта напряженность ноля носит название. электрич. прочности. Пробой газов (нли газовый разряд) начинается, когда свободные э.лектроны, имеющиеся в газе, нриобретают в электрич. поле энергию, достаточную для ионизации молекул газа. Напряженность поля нри пробое газов зависит от природы газа, но порядок величины один и тот же. Для воздуха при нормальном давлении и однородном поле =Жкв/сл1. [c.593]

Для каждого Д. существует нек-рое значение напряженности поля, при к-рой происходит пробой. Эта напряженность поля носит название электрич, прочности. Пробой газов (или газовый разряд) начи-наетсн, когда свободные электроны, имеющиеся в газе, приобретают в электрич, ноле энергию, достаточную для ионизации молекул газа. Напряженность ноля нри пробое газов зависит от нрироды газа, но порядок величины один и тот же. Для воздуха при нормальном давлении и однородном поле =30кв/сж. [c.593]

Слабоионизованный постоянный высокочастотный разряд. В качестве среды для непрерывно действующих газовых лазеров на нейтральных атомах чаще всего используется положительный столб тлеющего разряда. Плотность тока в таком разряде обычно порядка 100—200 жа/сл1 . Свойства плазмы положительного столба определяются напряженностью электрического поля вдоль разряда. В установившемся, неслоистом, однородном положительном столбе продольное электрическое поле таково, что число возникающих электронов и ионов равно диффузионным потерям заряженных частиц на стенках разрядной трубки. Электронная температура в плазме разряда автоматически устанавливается такой, которая необходима для поддержания потока положительных ионов и потерь электронов на стенках. В большинстве случаев, когда можно пренебречь объемной ионизацией и соударениями между электронами и атомами в метастабиль-ном состоянии, средняя электронная теглпература определяется главным образом произве,цением давления газа в трубке Р и диаметром трубки В. Чтобы воспроизвести заданные условия разряда в каком-либо чистом газе, необходимо только обеспечить постоянство про- [c.672]

При классификации электрических разрядов обычно учитываются следующие признаки среда, в которой возникает разряд влияние впепших источников ионизации особенности вольтамперной характеристики разрядного промежутка степень однородности электрического поля, предшествующего возникновению разряда характер процессов ионизации и рекомбинации характер свечения (или вид разряда на фотографии) характер изменения во времени приложенного напряжения наличие или отсутствие проводящих электродов. [c.122]

Аналогичные соображения применимы к третьей производной ионизационной кривой двузарядных ионов при электронном ударе. В этом случае первые производные имеют ту же самую форму, что и ионизационная кривая для однократной ионизации. Моррисон указал, что многие трудности в интерпретации кривых эффективности ионизации являются следствием использования в качестве ионизирующих частиц электронов. Если вместо них использовать фотоны, то многие инструментальные трудности, связанные с зарядом, который несет электрон и которые приводят к изменению его кинетической энергии в рассеянных полях, могут быть преодолены устраняются также трудности, связанные с контактной разностью потенциалов, поэтому энергия луча точно известна. Значительно облегчается также получение луча, однородного по энергиям. Существенно то, что пороговый закон при ионизации фотонами, установленный Гельтманом [727], имеет очень удобную форму для экспериментального исследования. Вероятность ионизации изменяется скачкообразно при критической энергии от О до величины, которая сохраняется для пучков с большей энергией. Первая производная ионизационной кривой дает пики, при помощи которых может быть установлена вероятность электронных переходов. Простой пример кривой вероятности переходов иллюстрируется гипотетической двухатомной молекулой (рис. 177). Если равновесное межъядерное расстояние в ионизированной молекуле близко к основному состоянию, то относительная вероятность электронного перехода, такая, как в точке а, будет весьма высока и связана с наинизшей энергией процесса измеряемый потенциал ионизации будет адиабатическим. Если межъядерное равновесное расстояние в ионе и в молекуле различается (случай Ь), то вероятность будет увеличиваться с увеличением энергии от О до максимального значения. При этих условиях нельзя измерить адиабатический потенциал ионизации. В случае Ь вероятность образования молекулярного иона возрастает от О до максимума вследствие переходов выше предела диссоциации осколочный ион к будет появляться с вероятностью, соответствуюш,ей переходу в область сплошного спектра. Третий тип вероятных переходов показан в точке С и соответствует пересечению области Франка — Кондона с верхним состоянием потенциальной кривой выше предела диссоциации. В этом случае вероятность увеличивается от О до максимума и затем падает снова до 0. При этом не может быть переходов, приводящих к образованию молекулярных ионов. [c.482]

Выбрав высокое ускоряющее напряжение, можно уменьшить р. Рациональной конструкцией ионного источника (см., например, статью Дубровина и сотрудников [2]) возмоншо ограничить разброс по энергиям величиной в несколько десятых вольта это справедливо для ионов, не являющихся продуктами диссоциативной ионизации двухатомных молекул (см. Моррисон и Стэнтон [3]). В случае диссоциации двухатомных молекул этот разброс может доходить до 10 е и даже больше, что ограничивает разрешающую способность. Можно устранить этот эффект добав.лением специально подобранного электростатического отклоняющего ноля, совершенно так же, как это делается в масс-снектрометрах и масс-спектрографах с двойной фокусировкой и однородными магнитными полями. [c.47]

На рис. 4.9 показана корреляция между атомными номерами, первыми потенциалами ионизации элементов и влиянием однородного магнитного поля на интенсивность линий при напряженностях поля 100 и 400 Гс используются электроды типа ЕАС N653— ЕРС НЗ, 16°РО,8 (рис. 3.3), а сила тока дуги равна 15 А. Для элементов, расположенных ниже сплошной (100 Гс) и пунктирной (400 Гс) линий, интенсивность спектральных линий увеличивается под влиянием магнитного поля, в то время как для элементов, расположенных выше этих линий,— уменьшается [7]. [c.213]

Если скоплеш1е электронов движется в однородном электрическом поле, то те электроны, энергия которых превышает некоторое критическое значение, способны ионизовать газ. Следовательно, в принципе можно вычислить а, если известны данные об относительной ионизации электронами с заданной энергией, а также распределение электронов по энергиям в [c.192]

Различные типы масс-спектрометрии отличаются друг от друга не способом ионизации исследуемого вещества (здесь применяется, как правило, в техническом отношении самый простой метод электронного удара), а устройством анализатора. Было предположено несколько систем, в которых ионные пучки подвергаются действию импульсных или радиочастотных электрических полей [104]. Большую популярность приобрел циклотронно-резонансный масс-спектрометр. В этом приборе ионы попадают в ловушку, в которой движутся в однородном магнитном поле по циклоидам с определенной частотой. При совпадении этой частоты с частотой переменного электрического поля (приложенного перпендикулярно к магнитному полю) ионы поглощают электромагнитную энергию, что и регистри руется прибором. Поскольку поглощение носит резонансный характер, масс-спектрометр получил приведенное выше название, а сам метод, связанный с его применением, — циклотронно-резонансной [c.257]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология