Ионизация в неоднородном электрическом поле

При значительных энергиях ионизирующих электронов ( 70 эВ) в масс-спектре может практически отсутствовать молекулярный ион. Тогда проводят эксперимент при уменьшении энергии ионизирующих электронов или используют отрицательные ионы, или изменяют метод ионизации, применяя химическую ионизацию или ионизацию неоднородным электрическим полем. Если указанные приемы не эффективны, то проводят химическую модификацию соединения, т. е. получают производное исходного вещества, молекулярный ион которого стабилен. Для этого вводят в молекулу группировки с низкими потенциалами ионизации или удаляют из молекулы группу, дестабилизирующую молекулярный ион. [c.37]

При полной ионизации газа между электродами возникают условия для электрического разряда. С дальнейшим увеличением напряженности электрического поля возможен проскок искр, а затем электрический пробой и короткое замыкание электродов. Чтобы избежать этого, создают неоднородное электрическое поле путем устройства электродов в виде проволоки, натянутой по оси трубы (рис. У-50, а), или проволоки, натянутой между параллельными пластинами (рис. У-50, б). Густота силовых линий и, следовательно, напряженность поля в этих условиях наиболее высока у провода и постепенно убывает по мере приближения к трубе или пластине. Напряженность поля непосредственно у трубы (пластины) является недостаточной для искрообразования и электрического пробоя. [c.239]

Коронный разряд возникает из тихого разряда при более высокой напряженности электрического поля в случае неоднородного электрического поля, вблизи электрода с малым радиусом кривизны возникает корона. В короне происходит ударная ионизация газа, отсутствующая в области разряда вне короны. [c.266]

В электрофильтрах между отрицательно заряженным коронирующим электродом и положительно заряженным осадительным электродом создается неоднородное электрическое поле (рис. 86). При достижении некоторой критической величины напряженности электрического поля (кВ/м) в потоке возникает лавинная ионизация газа, на коронирующем электроде появляется корона с голубовато-фиолетовым свечением. При этом газ образует ионы, заряженные положительно и отрицательно, и свободные электроны, движущиеся к электродам с противоположным знаком Поскольку отрицательно заряженные ионы и электроны более подвижны, то соприкасаясь с ионами и электронами, твердые частицы и взвешенные в газе капельки приобретают в большей части отрицательный заряд. Заряженные частицы движутся к электродам и оседают на их поверхности. Осевшие твердые частицы периодическим встряхиванием электродов удаляют из аппарата, капли жидкости стекают. Коронирующие электроды обычно выполняют из проволоки, осадительные — из труб (у трубчатых электрофильтров) и пластин (у пластинчатых). Электрофильтры работают на постоянном токе при напряжении 40 — 75 кВ. Расход электроэнергии на очистку газа в электрофильтрах сравнительно невелик — в среднем он составляет 0,5 —0,8 кВт ч на 1000 м газа. Электрофильтры применяют при больших объемах очищаемого газа и когда отсутствует опасность пожара или взрыва. [c.217]

В процессах электроосаждения происходят следующие электрические явления. Вследствие высокой разности потенциалов на электродах и неоднородности электрического поля (сгущение силовых линий у электрода с меньшей поверхностью — катода) в слое газа у катода образуется односторонний поток электронов, направленный к аноду. В этом слое в результате соударений электронов с нейтральными молекулами газ ионизируется. Внешним признаком ионизации является свечение слоя газа или образование короны у катода. [c.56]

Действительно, из-за резкой неоднородности электрического поля вдоль направления г (см. рис. 6.2.6) коэффициент ударной ионизации а оказывается отличным от нуля лишь в очень малом объеме, прилегающем к нити (радиусом в несколько диаметров нити). Следо- [c.81]

При увеличении разности потенциалов плотность тока растет, и при некоторой определенной разности потенциалов возникает особая форма тихого разряда, называемая коронным разрядом. Коронный разряд особенно легко возникает в случае неоднородного электрического поля, например, обусловленного большой кривизной поверхности одного (или обоих) электродов. В этом случае в области максимальной неоднородности поля, т. е. вблизи электрода с малым радиусом кривизны, наблюдается светящийся слой, называемый коронирующим слоем, или короной. В короне происходит ударная ионизация газа, обусловливающая самостоятельный характер коронного разряда и отсутствующая. о области разряда, расположенной вне короны (внешняя область коронного [c.438]

В последнее время для анализа труднолетучих и термически нестабильных соединений все большее распространение получают методы масс-спектрометрии с полевой десорбцией и десорбционной химической ионизацией. Ввод образца в этом случае осуществляется нанесением его в виде раствора или суспензии на тонкий проволочный эмиттер (обычно вольфрамовый, покрытый слоем микроигл углерода или кремния), который после испарения растворителя помещается в ионный источник в область сильного неоднородного электрического поля или ионной плазмы. [c.91]

Ионизация органических молекул осуществляется в сильном неоднородном электрическом поле 10 —10 в см, которое создается с использованием очень тонкого острия, острых краев металлических пластин [c.25]

Ионизация в неоднородном электрическом поле [c.200]

ИОНИЗАЦИЯ в НЕОДНОРОДНОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ 201 [c.201]

После сепаратора 2 вещество поступает в ионный источник 7 масс-спектрометра. Ионизация осуществляется ускоренными электронами, неоднородным электрическим полем или ионами газа-реагента. При ионизации молекулы в вакууме образуются группы характеристических ионов, имеющих различные массы (см. также раздел 3.7 в главе III). Образовавшиеся ионы разделяются анализатором масс 8 и поступают в детектор 9, регистрирующий зависимость интенсивности ионного тока от массы ионов, которая и представляет собой масс-спектр, служащий для идентификации молекул. Число образовавшихся при этом ионов пропорционально количеству поступающего в масс-спектрометр вещества. [c.376]

В данном случае, при наличии таких электродов, которые создают неоднородное электрическое поле, процесс самостоятельной ионизации газа для целей электроочистки вполне практически осуществим, если будут соблюдены некоторые пределы в соотношениях между радиусами цилиндрических электродов. [c.303]

В зависимости от конфигурации электродов, напряженности поля и других факторов разряды в газах могут принимать различные формы. Наиболее распространены и важны для очистки газов искровой, дуговой и особенно коронный разряды. Коронный разряд возникает только в неоднородном электрическом поле и носит незавершенный характер вследствие неоднородности поля начавшаяся у одного электрода ударная ионизация не распространяется до другого электрода. В зависимости от знака на проводе коронный разряд (или корона) может быть положительным или отрицательным. [c.329]

Электроочистка применяется для выделения мелкой пыли из газовых потоков, которую нельзя осадить другими способами. Электрическая очистка основана на ионизации молекул газа электрическим разрядом. Запыленный газ пропускается через неоднородное электрическое поле, образованное двумя электродами, к которым подведен постоянный электрический ток высокого напряжения (I/= 35 000 ч- 70 000 В). Катод обычно выполняют в виде проволоки, а анод — в виде трубы или пластин (рис. 3.30). Расстояние между электродами составляет 100—200 мм. При такой форме электродов образуется неоднородное электрическое поле, поскольку поверхность катода значительно меньше поверхности анода. У катода имеет место сгущение силовых линий и образуется ионизированный слой газа. Внешним признаком ионизации является свечение слоя газа или образование короны у катода. Поток электронов направляется к аноду, по пути сталкиваясь и оседая на встречных частицах пыли, заряжает их. Частицы, получившие отрицательный заряд, перемещаются к аноду и оседают на нем. При возникновении короны образуются ионы обоих знаков и свободные электроны. Под действием электрического поля положительные ионы движутся к коронирующему электроду — катоду и нейтрализуются на нем. Достигается высокая степень очистки — 95—99%. Скорость газа в трубчатых электро фильтрах (рис. 3.31) составляет 0,75—1,5 м/с, в пластин [c.155]

Электрическая очистка газов от пыли и тумана основана на ионизации газа в неоднородном электрическом поле. Дисперсная частица, получив заряд от ионов газа, притягивается пассивным электродом и [c.197]

Ударная ионизация газа достигается пропусканием последнего через неоднородное электрическое поле На рис. 22 изображено распределение силовых линий в однородном и неоднородном электрическом поле. Напряженность однородного электрического поля (Е ) выражается уравнением [c.93]

Могут использоваться и другие методы ионизации — химическая ионизация при столкновениях молекул анализируемого вещества с ионами или метастабильными возбужденными атомами газа-реактанта (СН4, NH3 и др.) полевая ионизация в сильном неоднородном электрическом поле, создаваемом специальным электродом лазерная десорбция и т. д. Однако классические методы ионизации электронным ударом при высоких (70 эВ) и низких (10—13 эВ) энергиях электронов остаются наиболее распространенными. Энергия электронов превышает потенциал ионизации углеводородов, составляющий для алканов 10— 13, алкенов 9—10, алкилбензольных углеводородов 8,5—9,5, и полициклических аренов — менее 8 эВ. Поэтому при столкновении с электронами молекулы углеводородов ионизируются, т. е. происходит отрыв валентных электронов и образование молекулярных ионов М. [c.128]

Принцип действия электрофильтра основан на ионизации молекул газа, заряде образовавшимися ионами взвешенных в газе частиц и перемещении последних в электрическом поле к осадительным электродам. Содержащий взвешенные частицы газ пропускается через неоднородное электрическое поле постоянного напряжения, создаваемое двумя разноименно заряженными электродами с большой разностью потенциалов. Одним из электродов может являться провод, вторым — окружающая его труба, внутри которой движется газ, подлежащий очистке. Применяются также пластинчатые электроды. В зоне, прилегающей к электроду с малой поверхностью, градиент потенциала максимален, и здесь при определенной величине напряжения получается коронный разряд (явление неполного пробоя). В зоне короны образуется огромное количество ионов и электронов. Двигаясь под действием сил поля, а также участвуя в беспорядочном движении газовых молекул, онд сталкиваются со взвешенными пылинками и капельками и сообщают им свой заряд. Те из частиц, заряд которых противоположен по знаку заряду коронирующего электрода, движутся к нему и разряжаются. Частицы же, несущие одноименный заряд, наоборот, отталкиваются от него и устремляются к противоположному электроду, на котором они осаждаются, выходя, таким образом, из потока газа. [c.239]

Для получения неравновесной плазмы обычно используют стационарные тлеющий и коронный разряды. Коронный разряд образуется в сильно неоднородных электрических полях у искривленных участков электродов, где и происходит ионизация и возбуждение молекул газа. Из этой области (короны) заряженные частицы дрейфуют в остальную часть межэлектродного пространства. Установка коронного разряда представляет собой металлическую трубу с расположенной на ее оси тонкой проволокой. [c.301]

Осаждение дисперсных твердых и жидких частиц в электрическом поле (электроосаждение) позволяет эффективно очистить газ от очень мелких частиц. Оно основано на ионизации молекул газа электрическим разрядом. Если газ, содержащий свободные заряды (электроны и ионы), поместить между двумя электродами, создающими постоянное электрическое поле, то свободные заряды начнут двигаться по силовым линиям поля. Скорость движения и кинетическая энергия будут определяться напряженностью электрического поля. При повышении разности потенциалов до нескольких десятков киловольт кинетическая энергия ионов и электронов становится достаточной для того, чтобы они сталкивались с нейтральными газовыми молекулами, расщепляли их на ионы и свободные электроны. Вновь образовавшиеся заряды при своем движении также ионизируют газ. В результате образование ионов происходит лавинообразно, газ полностью ионизируется. Такую ионизацию называют ударной. При этом возникают условия для электрического разряда. При дальнейшем увеличении напряженности электрического поля возможны электрический пробой и короткое замыкание электродов. Чтобы избежать этого, создают неоднородное электрическое поле один электрод делают в виде проволоки, а другой-в виде охватывающей ее трубы или расположенной рядом пластины (рис. 10-11). [c.226]

В заключение нужно отметить, что во м-ногих случаях, в особенности при про бое в неоднородном электрическом поле, нарисованная картина механиз.ма пробоя сильно осложняется еще целым рядом факторов, как влиянием краевого эффекта, химическими процессами, возникающими иод влиянием действия короны, ионизацией воздушных включений и т. д. [c.229]

Доставка исходных веществ к поверхности электрода и отвод продуктов реакции могут осуществляться тремя путями миграцией, молекулярной диффузией и конвекцией. Миграция представляет собой передвижение ионов под действием градиента электрического поля, возникающего в электролите при прохождении тока. Молекулярная диффузия представляет собой перемещение частиц под действием градиента концентрации, возникающего в растворе при его качественной или количественной неоднородности. Конвекция представляет собой перенесение частиц растворенного вещества вместе с потоком движущейся жидкости, например при перемешивании. Отклонение потенциала под током от равновесного значения, вызванное замедленностью доставки и отвода участников реакции, называют концентрационной поляризацией. Концентрационная поляризация имеет важное значение для окислительно-восстановитель-ных процессов и меньшее значение — для разряда простых металлических ионов. Концентрационная поляризация не единственная причина отклонения потенциала электрода под током от его равновесного значения. Обычно изменение потенциала при наложении тока оказывается больше, чем концентрационная поляризация. Это является следствием торможения на стадии присоединения или отдачи электронов. Поляризация, вызванная замедленностью разряда или ионизации при протекании электрохимической реакции, называется химической поляризацией. Химическую поляризацию называют также перенапряжением. [c.204]

Одним из эффективных ионизаторов является коронный разряд, который возникает в газе в системе электродов ( резко неоднородным электрическим полем. Такое неоднородное поле имеет место, если размеры одного из электродов (коронирующего) намного меньше размеров второго, например в системе двух концентрических цилиндров при отношении их радиусов более 10, в системах провсд — плоскость, провод между двумя плоскостями и т. г. В этом случае напряженность электрического поля вблизи поверхности меньшего электрода намного больше, чем у поверхности большего электрода, и если она достигает 15 кВ/см и более, то вокруг электрода с малым радиусом кривизны начнется интенсивная ионизация газа, появление положительно и отрицательно заря енных ионов, направляющихся к электродам в соответствии с их полярностью. Одновременно с ионизацией га а происходит процесс рекомбинации положительных ионов и электронов, которые при их соединении и возвращении в нейтральное состояние испускают боль- [c.385]

Ионный источник предназначен для генерирования ионов из молекул ана лнвнруемых веществ и формировании ионного пучка для последующего анализа ионов по массам Существуют разные методы ионизации бомбардировка пучком электронов, ионов или нентральных атомов ионно молекулярные реакции ионизация в сильном неоднородном электрическом поле в электрическо>г разряде ионизация лазерным пучком, термоионная эмиссия и тругие В ХМС делались попытки применения почти всех этих методов но hui большее рае- [c.10]

Полевая десорбция является дальнейшим развитием метода полевой ионизации в этом случае не требуется чтобы ионизуемый образец находился в газообразном состоянии Образец наносится на аитивированный эмиттер помешенный в сильное неоднородное электрическое поле Эмиттер медленно нагревается электрическим током Ионизация происходит благодаря туннели рованию наиболее ела боев язанных электронов в эмиттер после чего обра зующиеся молекулярные иоиы десорбируются в газовую фазу Энергия воз буждения молекулярных конов очень мала, так что для многих веществ в масс спектрах ПД отсутствуют осколочные ноны [c.13]

Галогениды элементов 1УА группы масс-спектрометрически изучены достаточно полно. Исследовано образование отрицательных ионов при ионизации фторидов углерода, кремния, германия, хлоридов углерода и кремния [450]. В этих работах определены энергви последовательной диссоциации связей. Масс-спектры легколетучих тетрахлоридов С, 81, Ое, 8п есть в монографии [190], очень близкие к ним спектры С С14 и ЗпС приводит Прейс [439]. Поведение молекул тетрафторидов и тетрахлоридов С, 8, Ое, Т1 и V в неоднородном электрическом поле описано в работе [451]. Хансен и др. [452] оценили относительную прочность связи в смешанных молекулах крем-нийгалогенидов общей формулы 81Х Т4 (X и У — Р, С1, Вг, I и = 1, 2, 3). Спектры 81С12 и 8Ш14 вновь изучил Бэн [453]. [c.120]

Каждый перви.чный ион, образовавшийся под действием ионизирующей частицы в пропорциональном счетчике, вызывает образование 10 —10 ионов, составляющих так называемую ионную лавину. Прямая пропорциональная зависимость между энергией ионизирующей частицы, израсходованной на ионизацию, и амплитудой возникшего под действием частицы импульса будет иметь место, если отдельные ионные лавины не взаимодействуют между собой, так что амплитуда общего импульса равна алгебраической сумме амплитуд импульсов отдельных ионных лавин. Лавины действительно развиваются в пропорциональном счетчике независимо друг от друга, так как из-за сильной неоднородности электрического поля они образуются только в очень небольшой области около анода, а объем, приходящийся на одну лавину, крайне мал. Конечно, ионизация газа частицей может произойти в любой точке внутри счетчика, однако перемещение первичных ионов через область, в которой отсутствует газовое усиление, вносит очень небольшой вклад в общий импульс и практически не влияет на его величину. [c.82]

В последнее время начинает получать распространение газоразрядный ечетчик еще одного типа, работающий в области коронного разряда. Принцин его работы сводится к следующему. При определенных условиях (сравнительно высокое давление газа и сильная неоднородность электрического поля) в счетчике возникает так называемый коронный разряд. Он является разновид-иостью самостоятельного разряда для его возникновения действие вкешнегв ионизатора не обязательно. В цилиндрическом счетчике корона возникает вблизи центрального электрода в виде тонкого слоя светящегося газа (коронирующий слой). В этом слое происходит интенсивное образование лавин. Остальное пространство представляет собой внешнюю область короны, в которой ударная ионизация не происходит, а носителями тока являются положительные ионы. [c.46]

В сильно неоднородных электрических полях ударная ионизация возникает не во всем объеме между электродами, а в местах наибольшей напряженности поля, т. е. в местах с малым радиусом кривизны поверхности хотя бы одного из электродов. Этот электрод называется коронирующим. Ворсинки, волокна, ныль, оседающие на электризующиеся элементы установок, а также корродированные металлические поверхности, выступающие части аппаратов создают условия для коронирования. Возникает коронный ток в форме импульсов длительностью порядка 10 сек. Появление коронного тока ведет к ограничению разности потенциалов элементов системы. В случае интенсификации процессов, сопровождающихся статической электризацией, возможно дальнейшее повышение разности потенциалов элементов системы, в результате этого появляются кистевые разряды [33, 36], протекающие в форме разветвленных светящихся каналов, или искровые разряды. [c.106]

Конструкции детекторов, с помощью которых осуществляли аргоновые методы в режиме ионизационного усиления, были впервые описаны Лавлоком [29, 50—53]. В настоящее время существуют описания большого числа конструкций детекторов и исследования их работы [54—60]. В детекторах применяли -источники (НаО) и различные р-излучатели. Сообщалось также об аргоновом детекторе, не снабженном источником ионизирующего излучения. Имеется [61,62] описание аргонового детектора со вспомогательным разрядом в гелии, из которого электроны поступают к аноду аргоновой камеры детектора под действием электрического поля. Электроды аргоновых детекторов имеют, как правило, либо цилиндрическую, либо асимметричную геометрию (см. рис. 7), что определяет значительную неоднородность электрического поля в камере. В связи с этим электронные соударения, приводящие к ионизации (2.13) и возбуждению (2.14) атомов аргона, локализуются в небольшой приаиодной зоне, называемой реакционной зоной детектора. [c.65]

Газ подается в низ аппарата через боковой штуцер и поднимается вверх по трубам. Вокруг коронирующего электрода в трубном пространстве возникает неоднородное электрическое поле. В непосредственной близи коронирующего электрода напряженность поля максимальная. Здесь происходит ионизация газа — образование большого количества заряженных частиц. Отрицательно заряженные ионы и электроны с большой скоростью направляются к осадительному электроду и, сталкиваясь с частицами смолы, передают им свой заряд. В результате заря-лченные частицы смолы достигают осадительного электрода и [c.70]

При рассмотрении процесса образования короны мы видели, что для ионизации за счет удара быстро движущихся ионов о мачекулы требуется, чтобы ионы под влиянием электрического поля приобретали достаточно большую скорость. При этом процесс происходил не во всем объеме, а только около коронирую-щего электрода, так как коронирование возможно только в неоднородном электрическом поле. [c.151]

Коронный разряд может возникнуть только в неоднородном электрическом поле при определенных форме электродов и их расположении. Помимо описанных электродов — цилиндра и центрального провода, можно применить пластину и провод. В этом случае электрическое поле, возникаюшее в пространстве между пластиной и проводом, будет неоднородным — с гораздо большей напряженностью поля у провода, где будет проходить ударная ионизация (коронирование) у пластины ионизации не будет. [c.261]

В электрофильтре газы проходят через неоднородное электрическое поле постоянного направления и высокого напряжения, образующееся между осадительными и коронируюшими электродами. При разности потенциалов 45—55 тыс. б у коронирующих электродов создается постоянный коронный разряд, в зоне которого происходит ударная ионизация газа с образованием огромного количества ионов и электронов. Последние, двигаясь под действием электрического поля, сталкиваются с частицами сажи и смолы, адсорбируются ими и сообщают им свой заряд. Затем частицы Движутся к осадительным электродам и отлагаются на них. [c.28]

Коронный разряд наблюдается в резко неоднородных электрических полях. Ионизация и возбуждение молекул газа в коронном разряде имеет местэ только в области наибольшей напряженности поля, вблизи наиболее скривленных участков электродов. Перенос заряда в остальной части разрядного промежутка осуществляется за счет дрейфа электронов или ионов, образовавшихся в области короны. Коронный разряд наиболее подробно изучен для цилиндрической системы электродов, представляющей обычно металлическую трубку с расположенной на ее оси тонкой цилиндрической проволокой. Возникновение коронного разряда вблизи поверхности цилиндрического электрода наблюдается в полях, напряженность которых можно оценить, пользуясь полуэмпирической формулой [60] [c.23]

Следует отметить, что кроме воды известно огромное число самых различных растворителей. И так же, как при образовании водных растворов, центральную роль играют процессы сольватации—взаимодействие молекул растворителя с растворяемым объектом. Значение процессов гидратации при электролитической диссоциации в водных растворах отмечалось впервые в работах И. А. Каблукова (1891) и В. А. Кистяковского (1888—1890), положивших начало развитию теории электролитов, один из важнейших вопросов которой является изучение структуры растворов и характера распределения в них ионов. Установлено, что не только молекулы воды влияют на структуру раствора (поляризация, ионизация), но и растворяемое вещество в свою очередь влияет на структуру воды (растворителя). Как заряженные частицы, ионы обладают электрическим полем, напряжен юсть которого достигает величин порядка 10 В/см. Это поле определяет сильное электростатическое взаимодействие между ионом и полярными молекулами воды. Молекулы воды, находящиеся в непосредственной близости к иону, могут связываться с ним силами химической связи, образуя химическое соединение. Непосредственно присоединенные к иону молекулы воды строго ориентированы, их расположение напоминает структуру кристалла. Следовательно, при растворении электролита структура воды становится неоднородной. Часть молекул воды, которая далека от иона, остается в прежнем состоянии, это собственная структура воды HjO ,, другая часть—псевдокристаллическая структура, характерная для ионной зоны Н О , . В переходном слое между этими зонами вода имеет промежуточную [c.109]

С неоднородным магнитным полем. Бейли [21] описал многоканальный анализатор ионов с пересекающимся электрическим и магнитным полем. Беккей и Шутте [35] обсудили инструментальные проблемы при использовании в масс-спектрометрах ионизации на острие. Масс-спектроскопия обеспечивает необходимую точность и является хорошим дополнением к эмиссионной спектроскопии при исследованиях в области металлургии [58]. При анализе сложных углеводородных систем также использовалась комбинация различных методов [103]. [c.654]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология