Возбуждение характеристических спектров

В табл. 5.1 приведены значения длин волн и потенциалов возбуждения характеристических спектров некоторых элементов. [c.144]

Мы видим, что процессы возбуждения характеристического спектра в рентгеновской трубке и поглощения рентгеновских лучей веществом очень похожи друг на друга в первом случае "происходит ионизация атомов анода, во втором — атомов облучаемого вещества. [c.152]

Возбуждение характеристических спектров [c.40]

Рис. 15 иллюстрирует существенное различие между электронным и рентгеновским возбуждениями характеристических спектров. Первое из них удобно для получения спектров высокой интенсивности, но, к сожалению (это следует и из рис. 3), оно дает значительно более высокий фон, чем при возбуждении рентгеновским излучением. [c.40]

Выше уже было отмечено, что для возбуждения характеристического спектра антикатода необходимо, чтобы энергия падающего фотона превышала энергию связи электрона в атоме. В этом случае поглощение антикатодом падающего излучения непрерывно возрастает по мере приближения величины энергии падающего излучения к некоторому критическому значению [c.206]

В зависимости от механизма возбуждения рентгеновское излучение называется или тормозным или характеристическим. Тормозное излучение возникает при торможении быстрых электронов на атомах исследуемого вещества и представляет собой непрерывный спектр. Характеристический спектр — линейчатый рентгеновский спектр, возникающий при переходах электронов из внещних слоев атома на близко расположенные к ядру внутренние Л -, 1-, М-, Л -электронные слои. Для его возникновения необходимо, чтобы под действием какого-либо внешнего возбуждения теми же электронами пли фотонами высокой энергии электроны внутренних слоев перешли на свободные уровни внешних слоев. При возвращении такого возбужденного атома в основное нормальное состояние испускается квант характеристического излучения согласно (111.3). На рис. 82 показана схема возникновения характеристических рентгеновских спектров. Линии в пределах каждой серии отличают друг от друга индексами, обозначаемыми буквами греческого алфавита, например Ка, Кц, а, р, V и т. д. [c.181]

Всякий раз, когда для возбуждения рентгеновских спектров используются электроны, характеристические пики, используемые в качестве аналитических линий, всегда сопровождаются [c.26]

На рис. 17.3 приведены примеры спектров испускания люминофоров на основе ZnS, активированных различными катионами. Каждому активатору соответствует характеристический спектр, что придает кристаллу ZnS определенный цвет. В ходе фотолюминесценции ноны активаторов переходят в возбужденные состояния [c.167]

Процесс возбуждения рентгеновской флуоресценции аналогичен процессу возбуждения характеристического рентгеновского излучения электронами. Спектры рентгеновской флуоресценции содержат информацию, необходимую для анализа элементного состава веществ и материалов. При качественном анализе определяют длины волн флуоресцентных линий, а затем с помощью таблиц (см. Приложение III) устанавливают принадлежность зарегистрированных линий тем или иным элементам. [c.7]

В рентгеновских микроанализаторах пучок электронов с энергией до 40-50 кэВ бомбардирует поверхность исследуемого образца, что приводит к возбуждению рентгеновского характеристического спектра материала образца (подобно тому, как это происходит в рентгеновских трубках). По набору длин волн спектра осуществляется качественный анализ материала образца. Интенсивность линии каждого элемента пропорциональна его количеству и используется для количественного анализа элементного состава материала образца. [c.43]

Возбужденные ионы, возвращающиеся к своему основному состоянию, представляют собой другой источник фотонов. Уже отмечалось, что практически выход переходных состояний, приводящих к образованию фотонов с низкой энергией (< I кэв), меньше, чем 10%, причем остаточная энергия поглощается в результате эффекта Оже. Однако потенциальная энергия, содержащаяся в возбужденных ионах, может составить более 10% от общей рассеянной энергии приблизительно 1% от общей энергии возвращается на определенной стадии разложения энергии в форме характеристического спектра элементов. [c.212]

Рентгеноспектральный анализ основан на зависимости частоты излучения характеристического спектра элемента от его атомного номера и связи между интенсивностью этих линий и числом атомов, принимающих участие в излучении. В рен гено-спектральных приборах используется главным образом измерение флуоресценции, возбужденной рентгеновским излучением в анализируемом веществе, регистрируемое соответствующим счетчиком. Для получения возбуждающего рентгеновского излучения служат рентгеновские аппараты (спектрометры, анализаторы, кванто-метры), в комплект которых входят генератор рентгеновского излучения, гониометрическое устройство с кристалл-анализаторам, детектор рентгеновского излучения, электронно-вычислительное устройство и др. (ГОСТ 15535—77). Возбуждение рентгеновской флуоресценции возможно также с помощью излучения радиоактивных изотопов ( Со, и др ). [c.236]

НаО были обнаружены очень большие концентрации гидроксила. О наличии атомарного кислорода в разреженных пламенах СО с Оа в присутствии Нд или НаО принято судить по характеристическому спектру, излучаемому возбужденными молекулами СО. Единственным источником возбуждения, как показывает подробное рассмотрение схемы, мо/кет быть реакция СО О Ч- М = СО [c.199]

Известно употребление для возбуждения ХРИ радиоактивных а-излучателей [259, 260]. Выход ХРИ при этом довольно высок и составляет п-Ю квант/(с. стер) на а-частицу с энергией 0,3—2,5 кэВ. Этот метод позволяет получать высококонтрастные характеристические спектры при определении легких элементов. В связи с малой проникающей способностью а-час-тиц возбуждение пробы проводится в вакууме или в среде слабо поглощающих газов (Нг, Не, СН4). Обычно активность таких источников составляет 10 мКи. Наилучшим в спектральном отношении является изотоп полония-210, так как он практически не испускает у- и рентгеновских излучений, снижающих контрастность. Применяется также Ри, хотя присутствие в его спектре интенсивного рентгеновского излучения приводит к повышению фона и порога чувствительности. [c.69]

Для уменьшения фона, вызванного сплошным спектром, испускаемым рентгеновской трубкой, следует выбирать рабочее напряжение i/=3- 4t/o (i/o—потенциал возбуждения характеристического излучения материала анода). [c.280]

Длины волн лучей характеристического спектра и потенциалы возбуждения зависят исключительно от природы вещества, из которого изготовлен анод. Чем больше атомный номер элемента, тем короче длины волн линий спектра и тем выше потенциалы возбуждения. Приведем соответствующие соотношения [c.142]

В рентгеновском флуоресцентном анализе используют рентгеновские спектры элементов для химического анализа веществ. Для получения спектра в качестве диспергирующего элемента применяют кристаллы или дифракционные решетки. Рентгеновское возбуждение атомов вещества может возникать в результате бомбардировки образца электронами больших энергий или при его облучении рентгеновскими лучами. Электронная бомбардировка приводит к появлению не только характеристического спектра элемента, но и достаточно интенсивного непрерывного излучения флуоресцентное излучение содержит только линейчатый спектр. [c.298]

Из этого и других фактов было заключено, что развитие реакции при горении СО осуществляется активными центрами — радикалами ОН, атомами О и Н. Спектроскопические измерения показали, что характеристическое свечение пламени СО обусловлено возбужденными молекулами СО2, образующимися при рекомбинационном процессе О СО. Характеристический спектр пламени СО удалось поэтому использовать как индикатор на атомы О. [c.8]

Напряжение, при котором появляются линии характеристического спектра, называется напряжением возбуждения. При этом напряжении энергия летящих электронов достаточна, чтобы при соударении выбить электроны с внутренних оболочек атомов за их пределы. Такие атомы находятся в возбужденном, нестабильном состоянии. Возвращение атома в стабильное состояние происходит при переходе электронов с заполненных оболочек на свободную с испусканием квантов электромагнитного излучения. Если в атоме выбиты электроны Х-оболочки, то при возвращении его в стабильное состояние на /(-оболочку переходят электроны L-оболочки (этому переходу соответствуют /С ,- и -линии спектра) или тИ-оболочки (/(( -линии спектра). [c.6]

Все сказанное выше относится и к возбуждению характеристических рентгеновских лучей электронной бомбардировкой образца. При таком возбуждении всегда появляется непрерывный спектр в виде заметного и часто мешающего фона. Проведенное рассмотрение может быть распространено и на случай возбуж- [c.115]

Характеристические линии мишени иногда мешают возбуждению спектра рентгеновскими лучами. Эти линии полезны, если их длины волн короче (но лишь не на много) длины волны края поглощения, соответствующего возбуждаемой линии. В этом случае характеристические линии мишени очень эффективны, так как в возбуждающем пучке интенсивность их велика и они исключительно сильно поглощаются в образце. Такой благоприятный случай бывает не всегда. Иногда возбуждение линий мишени отнимает от непрерывного спектра энергию, которая могла бы пойти на возбуждение характеристической линии образца. В других случаях линия может накладываться на аналитическую линию образца. Такое наложение, возникающее в результате рассеяния образцом линии мишени, происходит не только при близости длин волн обеих линий, но и в случае, когда отра- [c.116]

В методе I падающий полихроматический пучок используется не для непосредственного определения толщины по его ослаблению (как в разделе 3.2), а для возбуждения линий характеристического спектра подкладки после прохождения пучка через слой покрытия. Некоторая постоянная доля возбужденных таким образом квантов, сопровождаемая неизбежным фоном, выходит из образца с той же стороны, с какой в него вошел полихроматический пучок. При своем выходе этим квантам приходится пройти через находящуюся на подкладке планку часть их, зависящая от толщины пленки, при этом поглощается. Ослабление рентгеновского излучения подкладки может быть использовано для определения толщины покрытия. [c.159]

При изучении характеристического спектра пламени СО им было показано [140 , что этот спектр испускается воз-бужденны.ми молекулами СО., с энергией возбуждения около 130 ккал. Отсюда Кондратьев делает вывод, что возбужденные молекулы С0.1 возникают при рекомбинации свободных атомов кислорода с молекулой СО энергия рекомбинации равна 125,4 ккал. Характеристический спектр пламени СО оказывается таким образом индикатором на атомарный кислород. [c.143]

Химические связи практически не влияют на интенсивность рентгеновских излучений, поскольку их возбуждение связано с переходами невалентных электронов. Влияние может распространяться только на тонкую структуру границ поглощения. При этом несколько меняется распределение интенсивностей, а линии характеристического спектра могут смещаться по длине волны. Эти [c.225]

На эффективность возбуждения значительно влияет и материал анода. Это прежде всего объясняется избирательностью возбуждения линий флуоресценции характеристическими линиями анода. Эти линии весьма полезны, когда их длины волн располагаются с коротковолновой стороны от границ поглощения аналитических линий. Во всех же других случаях они нежелательны, поскольку отнимают значительную часть энергии, которая могла бы быть затрачена на возбуждение сплошного спектра и, как следствие, на возбуждение [c.238]

Для устранения селективных поглощения и возбуждения характеристического спектра циркония другими присутствующими в пробах элементами Нарбутт и Беспалова [213] при рентгенофлуоресцентном определении циркония в рудах и минералах использовали тонкослойные вторичные излучатели. [c.192]

Можно сказать, что в этом методе под действием возбуж-дающих рентгеновских лучей подкладка сама превращается источник рентгеновского излучения, который дает почти монохроматический пучок, используемый для абсорбциометрии оловянного покрытия. Поскольку кристалл-анализатор здесь не используется, то нежелательно, чтобы на детектор попадало какое-либо другое рентгеновское излучение з аметной интенсивности, кроме характеристических линий подкладки.. Среди рентгеновских лучей, которые могли бы исказить результаты, возможны дифракционные максимумы ( рис. 60) и характеристические линии слоя покрытия. Детектор следует расположить так, чтобы дифракционные максимумы в него не попадали характеристического излучения покрытия в благоприятных случаях можно избежать выбором такого напряжения на рентгеновской трубке, которого достаточно для возбуждения характеристического спектра подкладки, но недостаточно для возбуждения мешающего характеристического спектра слоя покрытия. В случае оловянного покрытия напряжение возбуждения составляет для /(-спектра железа 7,11 кв, а для /С-спектра олова 29,2 ке напряжение на трубке выбрано 20 кв. Линии /.-серии олова [c.161]

В некоторых условиях на непрерывном спектре появляются резкие линии характеристического спектра антикатода. На рис. 2 приведено соотношение менаду линейчатым и непрерывным спектром молибдена и меди, полученными с трубкой, работающей под напряжением 35 кв. Теоретически линии должны быть бесконечно тонкими и выглядеть действительно как линии. Наблюдаемое растпирение линий обусловлено несовершенством системы регистрации линий фактически на эти линии приходится только малая доля энергии излучения непрерывного спектра. Принцип возбуждения характеристического спектра становится понятным, если использовать простую модель атома Бора. Электроны, окружающие ядро атома, располагаются в определенном порядке по оболочкам К, Ь, М ж т . д. Для любого атома энергия связи / -электрона больше энергии связи -электрона, которая в свою очередь больше энергии связи М-электрона и т. д. Таким образом, для возбуждения 7 -спектра требуется большая энергия, чем для возбуждения Ь-спектра. Б свою очередь М-спектр легче возбуждается, чем -спектр. Некоторые данные но минимальной энергии возбуждения приведены в табл. 1. [c.204]

На рис. 3 показаны два метода возбуждения характеристического спектра. Иа рис. 3,а спектр возбуждается в результате электронной бомбардировки. Падающий электрон выбивает электрон из /1-оболочки и отска- [c.204]

Источником рентгеновского излучения, используемым в рентгенофазовом и рентгеноструктурном анализе, обычно является рентгеновская трубка. В рентгеновской трубке поток электронов, испускаемый вольфрамовой спиралью (катодом), ускоряется из-за большой разности потенциалов между к атодом и анодом (несколько десятков киловольт, кВ) и ударяется об анод. При этом происходят два основных процесса - торможениа электронов (с одновременным возбуждением тепловых колебаний, т.е, нагревом анода и испусканием рентгеновских квантов, дающих сплошной спектр) и ионизация атомов (удаление электронов с внутренних и внешних электронных оболочек атомов). За счет последующих электронных переходов происходит излучение рентгеновских квантов, дающих линейчатый, или характеристический спектр, вид которого определяется материалом анода. [c.6]

Рентгенорадиометрический анализ. Помимо метода характеристических фильтров для определения элементарного состава в аналитической химии используется прямой рентгенометрический метод анализа, основанный на строгой зависимости длины волны каждой определенной линии спектра от атомного номера элемента (закон Мозли). Возбуждение характеристического излучения в атомах исследуемых элементов осуществляется путем облучения образцов р или улучами радиоактивных изотопов [280]. Анализ возбужденного таким образом излучения проводится либо флуоресцентным, либо абсорбционным методом. [c.157]

Рентгеновское излучение, возбужденное электронным зондом, дает характеристические спектры, присущие каждому элементу периодической системы, начиная с Li, элементы детектируются по К-, L- и УИ-сериям. Основное назначение микрорент-геноспектрального анализа (МРА) — определение химического состава поверхностных микрослоев. В то же время высокоразрешающими спектрометрами могут быть зафиксированы небольшие отклонения линий спектра от нормальных положений (химические сдвиги), вызываемые изменением химической связи атомов, что используется для определения, например, эффективных зарядов атомов объекта. В оптимальных условиях МРА позволяет обнаружить следы элемента до 10 % (масс.) 1ИЛИ до 10 —10 г вещества. [c.232]

В связи с тем, что характеристические лучи К-, L- и отчасти Л1-серий возникают при переходах электронов на внутренних уровнях атома, энергия электронов на которых практически не зависит от степени ионизации атомов, длины волн характеристического спектра практически одинаковы независимо от того, какие соединения данный атом образует. Поэтому, если разложить в спектр характеристическое рентгеновское излучение, образующееся при возбуждении мишени, состоящей из атомов разного сорта, то по наличию спектральных линий тех или инЫх элементов можно определить качественный, а по их интенсивности количественный элементный состав мишени. Всего проще спектр можно получить, направляя на монокристалл, у которого параллельно поверхности расположены плоскости (hkl) с межплоскостным расстоянием dhhi, полихроматическое излучение, которое отражается от монокристалла в соответствии с законом Вульфа—Брэгга (см. гл. 6) 2dhhtsinu= = пХ, где — угол, под которым на кристалл падает рентгеновское излучение. Поворачивая кристалл (меняя ), можно добиться отражения излучения с разной длиной волны. [c.146]

Поглощение фотона сопровождается вырыванием электрона с одной из оболочек атома. Атом оказывается в возбужденном состоянии в последующие моменты происходит переход электрона с одного из вышележащих уровней на освободившееся место — с излучением соответствующей линии характеристического спектра данного вещества. В разных атомах, находящихся в возбужденном состоянии, переход этот будет происходить с разных вышележащих уро-вней кроме того, [c.151]

Непрерывный спектр источника Pm /Al способен возбуждать К- и //-рентгеновское излучение большого числа элементов и поэтому особенно хорошо подходит для флуоресцентного анализа. Характеристики источника для этой цели могут быть определены из рис. 7, где приведена интенсивность возбужденного рентгеновского Х-излучения целого ряда элементов в зависимости от Z для этого источника и Как видно из рис. 5 и 6, кривые поглощения источ1шков Рш /А1 и Ат очень похожи. Возможности этих источников в отношении возбуждения характеристического рентгеновского излучения в основном одинаковы, за исключением L-серии, где, очевидно, отсутствует излучение соответствующей энергии от [c.78]

И. Г. Каплан. Теоретический расчет проводился для изолированных молекул, поэтому его результаты непосредственно на конденсирова-ную среду нужно распространять с осторожностью. Однако имеющиеся экспериментальные данные для полиэтиленовой и полистирольной пленок (см. табл. 2) указывают, что существенное различие молекулярных структур не сказалось на тормозной способности. Об этом же свидетельствуют данные Эллиса и др. об одинаковой тормозной способности воды и водяного нара. Если н е рассматривать не полную потерю энергии на все виды возбуждения и ионизации, а сечения возбуждения отдельных уровней, то они могут значительно различаться для газов, жидкостей и кристаллов. Примером является характеристический спектр потерь энергии электронов после прохождения через полимерные пленки, который имеет максимумы поглощения в области 20—30 эв. Насколько мне известно, Инокути и Катсуура теоретически показали, что при определенных условиях возможна аномально большая вероятность поглощения энергии экситонным уровнем примеси. Эти данные отнюдь не противоречат выводу, что полное сечение поглощения на все энергетические уровни примеси может существенно не отличаться от аналогичного сечения для изолированной молекулы примеси. [c.210]

Характеристические спектры рентгеновских лучей данного элемента обычно получают, изготовляя из этого элемента или содержащего его соединения антикатоды электронных трубок, которые бомбардируются пучком электронов, имеющих энергии, соответствующие нескольким десяткам киловольт. Возбужденные таким способом атомы испускают излучение, длина волны которого заключена в интервале 1 —10 А. Вследствие больших волновых чисел спектроскопия таких излучений требует спещшльной экспериментальной техники. Она достаточно полно рассмотрена, например, в книге Зигбана ). Мы ограничимся лишь теоретическими вопросами. [c.311]

Еще до того, как Брэгг измерил длины волн спектров, полученных при возбуждении электронами платиновой мишени, Кэй [31, 32] показал, что для получения характеристических спектров различных металлов, служащих мишенями в рентгеновской трубке, может быть дспользовано электронное возбуждение. Баркла, открывший эти спектры, возбуждал их рентгеновскими лучами, а-частицы и другие частицы высокой энергии, используемые в современной физике, также возбуждают характеристические спектры однако эти методы возбуждения до сих пор не представляют интереса для аналитической химии. [c.40]

Рассмотренный здесь вопрос по существу является частью общей проблемы фона при эмиссионном рентгеноспектральном анализе (см. 8.2). Забегая вперед, отметим, что при измерении интенсивности рентгеновских линий всегда приходится считаться с наличием фона. На рис. 27 показана запись характеристического спектра, возбужденного рентгеновскими лучами. Отдельные линий испущены элементами, содержание которых в образце было порядка михрограммов. На записи видно, что фон может замаскировать линию элемента (например, хрома), дающего слабый сигнал. Отметим также различие между рис. 20, где линия изображена без фона, и реальной записью спектра на рис. 27. [c.79]

Решение проблемы определения ниобия и тантала в некоторых рудах является удачным сочетанием химического и рентгеновского методов. Химическое выделение из руд смеси окислов этой пары металлов — простая задача, но определение отношения ниобий/тантал мокрым методом в такой смеси чрезвычайно затруднительно и отнимает много времени. Весьма серьезным препятствием к определению этого отношения методом рентгеновской эмиссионной спектроскопии было недостаточное разрешение пригодных для работы линий второго порядка Nb/ a и первого порядка TaLau Последняя является самой удобной линией для определения тантала [186]. Трубка с вольфрамовым анодом дает рассеянные линии характеристического спектра вольфрама, которые накладываются на фон и усложняют спектр [235]. Работа трубки при напряжении 18 кв исключает возбуждения Nb К-серии (потенциал возбуждения 18,968 кв), но пр,и этом низка интенсивность аналитической линии тантала. Несмотря на эти трудности, удовлетворительные методы определения отношения [c.214]

Метод измерения пролетного времени, разработанный Стюартом и Ве нером [76, 77], основан на эмиссионной спектроскопии. На мишень, помещенную в плазму низкого давления и высокой концентрации, подается импульс отрицательного напряжения длительностью 1 мкс, так что атомы мишени распыляются в виде пакета. Испускаемые атомы в основном нейт ральны и находятся в невозбужденном состоянии, однако в результате столкновений с электронами плазмы они возбуждаются и испускают свои характеристические спектры. Пакет атомов, перемещаясь в определенном направлении, вследствие распределения атомов по скоростям размывается в пространстве. Это рассеяние атомов наблюдается в виде временного распределения фотонов, испускаемых распы тенными атомами в момент их прохождения через малый объем, находящийся на известном расстоянии от мишени (6 см). Распределение фотонов по времени можно легко перевести в распределение распыленных атомов по скоростям или по энергиям. Подтверждение данных, полученных методом пролетного времени, оказалось возможным с помощью другой спектроскопической методики, а именно путем наблюдения допплеровского сдвига спектральных линий распыленных и возбужденных атомов, когда они двигаются в направлении к спектрографу. Распределение атомов по скоростям от нуля до 10 см/с привело как к уширению, так и к смещению спектральной линии в пределах от О—0,1 А в сторону более коротких волн. [c.380]

Рентгеноспектра.чьные методы анализа являются приемами точного определения элементов в материалах любого агрегатного состояния. Процесс анализа сводится к выполнению этапов, описанных на с. 19. Кратко обобщая материал, рассмотренный в ч. I этой книги, можно достаточно четко представить ход анализа и его схему. В простейшем виде это выглядит следующим образом. Проба облучается пучком рентгеновских лучей или бомбардируется пучком электронов, что вызывает возбуждение характеристических лучей элементов, составляющих ее. Разлагая это излучение в спектр и регистрируя интенсивность отдельных линий, можно в соответствии с требованиями и с высокой точностью решить поставленную задачу. [c.202]

Для возбуждения вторичных спектров используются рентгеновские трубки и радиоизотопные источники. Излучение рентгеновской трубки содержит две компоненты тормозное и характеристическое излучение материала анода. Тормозное излучение возникает в результате торможения электронов в материале анода трубки, имеет коротковолновую границу Лмшь и его интенсивность имеет непрерывное распределение по длинам воли, [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология