Спектры характеристических потерь (СХП)

Рис. 2.41. Спектры характеристических потерь энергии электронов поверхности 100 с адсорбированными молекулами СО при комнатной температуре [28]. Энергия электронов в падающем пучке 5 эВ и угле падения 75°. Аф — увеличение работы выхода электронов. В левом углу показана аппаратная функция

Рис. 7.3. Некоторые типичные спектры характеристических потерь. Линии соответствуют энергиям возбуждения исследуемой молекулярной системы.

Возможности рентгеновского микроанализа в АЭМ ограничены не только малой эффективностью сбора фотонов, но и низким выходом рентгеновской флуоресценции для элементов с низкими атомными номерами. Оба этих недостатка менее ощутимы в спектроскопии характеристических потерь энергии прошедших электронов. Эффективность сбора прошедших электронов очень высока. Поскольку аналитический сигнал определяется числом актов ионизации в аналитическом объеме, легкие элементы можно анализировать с достаточно хорошей чувствительностью. Существенным недостатком спектров характеристических потерь энергии является плохое соотношение сигнал/шум, поскольку прошедшие электроны также теряют энергию при многократном рассеянии, что приводит к появлению непрерывного электронного фона. Отношение сигнал/шум можно улучшить, анализируя очень тонкие (10-20 нм) образцы. Количественный анализ по спектрам характеристических потерь с использованием величин сечений ионизации проводят обычно с правильностью 10-20%. [c.339]

Рис. 3.23. Фононный спектр чистой поверхности (111) кремния и спектр характеристической потери энергии этой же поверхности с адсорбированным кислородом,

Спектры характеристических потерь (СХП) [c.165]

В качестве примера метода на рис. 2.41 приведен спектр характеристических потерь энергии электронов для молекул СО, адсорбированных на поверхности W 100 . [c.91]

Таблица 9.4-9. Характеристические потери массы в масс-спектрах ЭУ

Указать способ отделения пиков в спектре энергий электронов, относящихся к Оже-электронам, и пиков, связанных с характеристическими потерями. [c.435]

В некоторых современных микроскопах имеется возможность получения очень тонкого освещающего пучка электронов (- 1 —10 нм). Это позволяет изучать структуру и состав объекта от точки к точке в режиме растровой (сканирующей) микроскопии на просвет. Определение элементного (химического) состава объекта в просвечивающих электронных микроскопах возможно или по характеристическим потерям энергии электронов, или по характеристическому рентгеновскому спектру. [c.435]

Анализ колебательных спектров адсорбированных молекул является высокоэффективным методом изучения их структуры. К числу основных методик, применяемых в этой области, относятся спектроскопия характеристических потерь энергии электронами (СХПЭЭ) (рассеяние медленных электронов), ИК- и КР-спектроскопия (спектроскопия комбинационного рассеяния). [c.61]

Уменьшение объема вещества, взаимодействующего с пучком электронов при большой интенсивности последнего, является чрезвычайно важным при проведении элементного микроанализа. Этот анализ может проводиться по рентгеновским характеристическим спектрам и по характеристическим потерям электронов (см. также гл. 19 и гл. 23). [c.548]

Для легких элементов (кроме Н и Не) спектры Оже-электронов достаточно просты, лежат в низкоэнергетической области и легко расшифровываются. Для более тяжелых элементов простейшая серия KLL сдвигается в область высоких энергий, где могут быть еще пики, связанные с плазменными колебаниями и характеристическими потерями. Однако одновременно появляются пики, соответствующие Оже-переходам KLM, КММ и другие, которые располагаются в удобной для анализа низкоэнергетической области. [c.576]

Рис. 7.8. Спектр энергетических потерь электронов (фольга ВК при переходе от плазмонной области к области характеристических сигналов элементов масштаб спектра изменен)

При интерпретации масс-спектров сначала следует обратить внимание на наиболее важные пики, т. е. пики с большой интенсивностью и большими величинами т/г в табл. 9.4-8 приведены основные характеристические ионы, а в табл. 9.4-9 — наиболее характерные потери массы, наблюдаемые в спектрах ЭУ. [c.293]

Такие перегруппировки часто приводят к появлению интенсивных характеристических пиков, крайне полезных для целей идентификации. Они часто объясняются низкоэнергетическими переходами и дают продукты с повышенной стабильностью. Перегруппировки, связанные с отщеплением стабильной нейтральной молекулы, широко распространены (например, потеря олефина в процессе перегруппировки Мак-Лафферти) и будут встречаться при рассмотрении масс-спектров химических соединений. [c.47]

На рис. 6,6 пики с т/е 169 и 85 соответствуют расщеплению с одной из сторон разветвления, причем заряд сохраняется на замещенном атоме углерода. Разность молекулярного веса и суммы этих фрагментов дает фрагмент —СН—СН3. Отметим, кроме того, отсутствие фрагмента Си, который не может получиться при простом распаде. Наконец, присутствие отчетливого пика М—15 также указывает на ответвление метиль-ной группы. Фрагмент, возникающий при разрыве связи на месте разветвления углеродной, цепи, приводит к потере одного атома водорода, так что результирующий пик С Н2 является характеристическим и тем самым более интенсивным, чем соответствующий пик С Н2п- -1. Поскольку часто наблюдаются беспорядочные перегруппировки( рандомизация или перемешивание водородов), для окончательной идентификации веществ широко используются масс-спектры соединений с заведомо известной структурой. [c.49]

В качестве источника стандартного спектра можно применить ленточную лампу с известным спектральным распределением энергии. Если мы знаем спектральную ширину щели прибора, то, построив характеристическую кривую для определенного участка спектра, можно градуировать установку в абсолютной мере, т. е. узнать величину почернения, создаваемую источником с известной спектральной яркостью. Потери света при отражении от окна лампы и в результате поглощения в окне должны быть учтены. [c.315]

Другим источником искажения спектра от моноэнергетического у-излучения является уход фотоэлектронов и характеристического рентгеновского излучения иода из кристалла Nal(Tl). При фотоэлектрическом поглощении у-квантов в кристалле Nal(Tl) энергия полностью передается одному из орбитальных электронов атома, главным образом, /С-электрону. Если такое поглощение происходит вблизи поверхности кристалла, фотоэлектрон, обладающий энергией Ву —Вк, может выйти из кристалла, потеряв в нем часть своей энергии (здесь Ек — энергия связи i -электрона в атоме). [c.73]

Разрыв этих связей и разобщение комплементарных цепей как явление денатурации сопровождается потерей упорядоченной спиральной структуры и изменением ряда свойств — характеристической вязкости, коэффициента седиментации, коэффициента молярной экстинкции, спектра люминесценции комплекса НК с акридиновым оранжевым и т. д. [c.116]

Для частного случая системы уравнений (4.3.3) установлено [Дмитриев, Кислов, Спиро, 1983], что в широкой области значений параметров в рассматриваемой модели реализуются стохастические колебания. Обнаружен гистерезис характеристического показателя Ляпунова при изменении амплитуды внешнего сигнала и множественные гистерезисные явления при изменении частоты внешнего сигнала. Исследованы два механизма перехода к хаотической динамике. Первый связан с возникновением гомоклинической структуры в окрестности седло-вой неподвижной точки, второй - с потерей гладкости инвариантного цикла. Обнаружен хаотический режим с каскадом энергии вверх по спектру и установлен механизм перекачки энергии из низкочастотной части спектра в высокочастотную. [c.140]

По фотоэлектронному спектру Is линии углерода с участком спектра, соответствующего спектру характеристических потерь энергии электронов (потери в области энергий до 40eV) можно определить энергии возбуждения коллективных (плазменных) колебаний и одночастичных (межзонных и экситонных) переходов. Используя преобразование Крамерса-Кронига можно выделить из функции потерь спектр одночастичных возбуждений, который является комбинированной плотностью состояний (свертка валентной зоны с зоной проводимости). Спектр одночастичных возбуждений в линейно-цепочечном углероде имеет узкий пик экситонного поглощения, интенсивность которого напрямую связана с качеством кристалла (с отсутствием межцепочечных сшивок). [c.202]

Вопрос влияния физического состояния среды на тормозную способность являлся предметом обсуждения в целом ряде работ. Несмотря на то, что спектры характеристических потерь в твердых пленках существенно отличаются от спектров потерь в газах [14—15], тормозная способность практически не зависит от физического состояния среды. Это подтверждается для протонов [10] и дляа-частиц [16—17]. В работе [16] измерена тормозная способность жидких пленок воды и эквивалентных количеств водяного пара для а-частиц полония. С точностью до 5% (точность измерения толщины пленки) тормозные способности, рассчитанные на 1 М3 вещества, совпали. Была также измерена [17] тормозная способность полистирольной пленки (СвНд) и эквивалентной толщины ацетиленового газа С2Н2, причем с той же степенью точности получились совпадающие результаты. [c.207]

На рис. 3.23 приведены фононный спектр (56 мэВ) чистой грани (П1) кремния и спектр характеристических потерь энергии (94, 130 мэВ) для той же грани с адсф цюванными на ней молекулами кислорода. Спектры, полученные в сверхвысоком вакууме методом СХПЭЭ, показывают, что адсорбированный кислород образует соединения типа [c.62]

При неупругих взаимодействиях часть кинетической энергии падающих электронов превращается в потенциальную энергию в результате возбуждения электронных или колебательных уровней атомов мишени. При низких энергиях (порядка электронвольт) доминируют неупругие процессы возбуждения колебательных уровней и плазмонов. При более высоких энергиях (килоэлектронвольты) энергетические потери электронов, проходящих через вещество, обусловлены в основном ионизацией и возбуждением плазмонов. Возбуждение колебаний и плазмонов и ионизация приводят к дискретным потерям энергии и, следовательно, к четким полосам поглощения в энергетическом спектре исходно моноэнергетического электронного пучка. Эти процессы лежат в основе спектроскопии характеристических потерь энергии прошедших электронов (СПЭПЭ). [c.328]

Первые измерения колебательных спектров адсорбированных веществ методом СХПЭЭ были проведены в 1967 г. Пропетом и Пайпером они исследовали Hj, Nj, СО и HjO, адсорбированные на грани (100) вольфрама. В настоящее время методика и аппаратура значительно улучшились, что позволяет получать информацию и о Промежуточных продуктах поверхностных реакций. Например, Ибах исследовал процесс адсорбции водорода и свойства водорода, адсорбированного на плоскости (100) вольфрама. На рис. 3.24 приведены спектры характеристических потерь энергии при различных степенях заполнения поверхности (6). При малых O на характеристической кривой потери энергии наблюдается один пик (соответстщ ет 155 мэВ), при больших o этот пик постепенно исчезает, но появляется дополнительный пик с максимумом при 130 мэВ (93 мэВ, если адсорбируется дейтерий). Изменение [c.63]

Если речь идет об определении бозевских ветвей спектра, то, по-видимому, наиболее перспективными и дающими наиболее полную информацию методами являются те, которые основаны на взаимодействии проникающих частиц с известным энергетическим спектром (нейтронов, электронов со сравнительно большой энергией, фотонов) с изучаемыми элементарными возбуждениями. Так как при выполнении условий, аналогичных условию черенковского излучения, проникающая частица рождает одно элементарное возбуждение (бозон с энергией е и квазиимпульсом или импульсом р), то по исследованию иеупруго рассеянных частиц (нейтронов и т. д.) можно полностью восстановить закон дисперсии г р) элементарных возбуждений. Такой метод успешно применялся для экспериментального определения фонон-ротоиного спектра в Не II, фононного спектра ряда твердых тел (по неупругому рассеянию нейтронов), плазменных колебаний электронов в металле (по спектрам характеристических потерь электронов, прошедших через тонкие пленки) и др. [c.366]

Методом характеристических потерь энергии электронами (Ер=200 эВ) с угловым разрешением изучена пространственная дисперсия плазмонов в графите в интервале квазиимпульсов 0-ь 16 нм . Спектры ХПЭ получены в ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН. Все эксперименты выполнялись с помощью многоканального электронного спектрометра с угловым разрешением [1] с оригинальным дисперсионным энергоанализатором типа коническое зеркало [2]. Угловое разрешение прибора по полярному углу 0 и азимутальному углу <р было одинаковым (1.5 х1.5"). Значения полярньсх углов 0, определялось с точностью 0.5 . Угол падения первичного пучка электронов на образец 0=50°. Углы сбора неупруго рассеянных электронов составляли 15-55". Анализатор работал в режиме постоянного абсолютного энергетического разрешения ДЕ=0.6 эВ и был настроен на энергию пропускания 30 эВ. Измерения проведены на образцах высокоориентированного пирографита (НОРС). Определение энергии л- и о-плазмонов проведено с использованием формализма Крамерса-Кронига [3]. Величина переданного импульса (q - это квазиимпульс л-электронов) определена по следующей формуле = , [c.48]

Обнаружено , что основной максимум спектра энергетических потерь при дифракции электронов (в диапазоне 20-50 эВ) в напыленных углеродных пленках, полученных разными методами, лежит в области 23 эВ, что несколько ниже, чем для аморфного углерода и значительно ниже, чем для графита и алмаза (27 и 34 эВ соответственно). Автор считает, что положение этого максимума является характеристическим параметром структуры таких пленок. В некоторых образцах наблюдались слабые пики в диапазоне 7-33 эВ. Отмечено, что при отжиге и выдержке пленок происходит изменение их структуры (точнее спектра энергетических потерь). Для карбина, а точнее для сложной совокупности цепных, кольцевых, алмазных и других фрагментов, также обнаружен пик 23 эВ. Однако его рассматривали как ложный, обусловленный наличием примесного кислорода. Для всех изученных типов углерода (графит, плазменная сажа, карбин, алмаз) наблюдалась широкая полоса в районе 17 эВ. В спектре карбина присутствовали две подполосы (16 и 17 эВ), напоминающие аналогичные подполосы алмаза. [c.32]

Еще одна важнейшая для катализа система — это этилен, адсорбированный на поверхности металлического катализатора. Как показали термические исследования, этилен хемосорбируется на платиновом и родиевом катализаторах. Теперь мы можем непосредственно получить информацию о тех структурах, которые образуются на поверхности, измеряя колебательные частоты адсорбированных частиц. Прямое измерение этих частот иногда возможно с помощью адсорбционной ИК-спектроскопии. Проведение таких исследований существенно ускорилось благодаря спектроскопии потерь электронной энергии (EELS). Характеристические молекулярные частоты проявляются в энергетическом распределении электронов, отраженных металлической поверхностью. Эти частоты подобны отпечаткам пальцев, которые легко поймет химик, имеющий опыт расшифровки ИК-спектров (см. разд. V-B). При адсорбции этилена на родии спектр EELS сразу показывает, что в молекуле этилена происходят структурные изменения даже при комнатной температуре. При нагревании до 50 ° С спектр начинает меняться еще сильнее, а как только температура достигает 100 ° С, спектр показывает, что произошла реакция и на поверхности образовались углеводороды совсем другого строения. Из этих спектров, в частности, следует, что при указанной темпера- [c.187]

АЭМ —наиболее важный метод наноанализа материалов. Он сочетает (рис. 10.2-11) просвечивающую (ПЭМ), отражательную электронную микроскопию (ОЭМ), дифракцию электронов (дифракцию прошедших быстрых электронов) для структурного анализа и элементный анализ при помощи рентгеновской эмиссионной спектроскопии и спектров энергетических потерь электронов (СПЭПЭ, спектроскопия характеристических потерь энергии прошедших электронов). [c.337]

Одним из наиболее коварных артефактов, связанных с установкой детектора в электронно-зондо-вом приборе, является появление одной или более наводок заземления. Обычно мы предполагаем, что металлические детали системы микроскоп — спектрометр находятся под потенциалом земли и ток между ними отсутствует. В действительности, между деталями могут иметься небольшие различия в потенциале, от милливольт до вольт по порядку величины. Такие различия -в потенциале могут приводить к появлению токов, изменяющихся от микроампер до нескольких ампер. Зги избыточные токи называются наводками заземления или токами заземления, так как они текут в деталях системы, которые номинально заземлены, например шасси или внешние экраны коаксиальных кабелей. Так как наводки заземления переменного тока связаны с электромагнитным излучением, такие токи, текущие в экранированном коаксиальном кабеле, могут модулировать слабые сигналы, идущие по центральному проводнику. В системах спектрометров с дисперсией по энергии обрабатываемые сигналы очень малы, особенно в детекторе и предусилителе, следовательно, для сохранения сигнала следует всячески избегать наводок заземления. Влияние наводок заземления может проявляться в потере разрешения спектрометра, в искажении формы пика, искажении формы фона и/или в неправильной работе цепи коррекции мертвого времени. Пример влияния наводки заземления на измеренный спектр показан на рис. 5.35. Обычный Ка—i p-спектр Мп (рис. 5.35, а) может превратиться в спектр с кажущимся набором пиков (рис. 5.35, б), в котором каждый из основных пиков имеет дополнительный. На рис. 5.35,6 можно наблюдать и промежуточную ситуацию, в которой ухудшается разрешение главного пика без появления второго отчетливого пика. Объяснение этого частного, Bbi3iBaHHoro наводкой заземления артефакта иллюстрирует рис. 5.36. Если посмотреть форму сигнала наводки заземления, проходящего через медленный канал цепи обработки, то можно установить, что он является периодическим, но не обязательно синусоидальным, с большим разнообразием возможных форм, как показано на рис. 5.36. Когда импульсы случайного сигнала, соответствующего характеристическому рентгеновскому излуче- [c.234]

Взаимодействие электронов с атомами ансда вызьшает образование непрерывного и характеристического рентгеновского излучения. Непрерьшное излучение есть результат тормозящих соударений между электронами и атомами мишени. При каждом соударении электрон тормозится, при этом утраченная кинетическая энергия испускается в виде рентгеновского фотона. Только за одно соударение электрон может потерять любую энергию от нуля до его собственной энергии, что приводит к непрерывному спектру вплоть до энергии, соответствующей ускоряющему напряжению. Например, если трубка работает при ускоряющем напряжении V 45 кВ, то Етах = 45кэВ или Ат1п [c.69]

Отрицательно сказывается на сроке службы ламп и их длительное хранение, так как в результате сорбции инертного газа на внутренних частях разряд становится нестабильным. Некоторые лампы в процессе работы могут выделять водород из материала катода. Появление в спектре лампы сплошного излучения, наряду с характеристическими линиями, приводит к потере чувствительности измерений. Кратковременное включение лампы обратной полярностью (не более 5 мин) частично восстанавливает рабочие характеристики ламп за счет десорбции инертного газа и сорбьщи водорода. Устойчивость аналитических характеристик ААС в [c.827]

Применяя ступенчатый ослабитель, следует добиваться, чтобы почернение линии без него было постоянныл во всей ее высоте. Для этого необходимо равномерно осветить рабочую часть щели, а также исключить потери света, посылаемого из крайних участков щели. Для построения характеристической кривой иногда пользуются несколькими близкими линиями одного и того же спектра, например линиями дугового спектра железа, если заранее достаточно точно были определены отношения их интенсивностей. [c.205]

Поляризация электронов, возникающая по триплетному механизму, строго говоря, пе является химической. Она возникает в триплетных молекулах вследствие того, что при переходе молекулы из возбужденного синглетного состояния в триплетное скорость заселения иодсостояппй Т+, То и Г различны (из-за анизотропии спин-орбитального взаи.модействия) кроме того, скорости дезактивации (релаксации) этих подсостояний также различаются (из-за анизотропии дипольного взаимодействия). Это приводит к неравновесной заселенности подсостояний и То триплетной молекулы. Если такая триплетная молекула реагирует с образованием двух радикалов, то неравновесная заселенность переносится в радикалы и обнаруживается в спектрах ЭПР этих радикалов. Необходимо лишь, чтобы характеристическое время химической реакции триплетной молекулы было короче времени спнн-решеточной релаксации этой молекулы другими словами, нужно, чтобы молекула с неравновесной заселенностью триплетных подсостояний перенесла эту неравновесность в радикалы раньше, чем она ее потеряет вследствие спин-решеточной релаксации. [c.46]

Когда происходит одновременная регистрация каскадных у-квантов, в спектре возникает суммарный пик. За счет образования суммарного пика интенсивность каждой линии в у-спект-ре уменьшается и, следовательно, в распределении амплитуд импульсов вносятся значительные искажения, которые называются эффектом суммирования. Особенно значительный эффект суммирования наблюдается для малых энергий у-квантов, находящихся в каскаде и при хорошей геометрии расположения источника. Итак, аппаратурная линия сцинтилляционного у-спектрометра при малых энергиях первичного у-излучения обусловлена пиком полного поглощения, непрерывным комптоновским распределением, пиком обратного рассеяния, пиком характеристического рентгеновского излучения от материала защиты, краевым эффектом и эффектом суммирования. Все эти эффекты нужно иметь в виду, когда производят расшифровку спектров от многокомпонентного у-пренарата. Если энергия у-квантов больше порога образования пар, эффекты обратного рассеяния и выход характеристического рентгеновского излучения иода из кристалла Nal(Tl) становятся несущественными. При энергии у-квантов 3 Мэе и выше становится заметным рост утечки фотоэлектронов и радиационных потерь, связанных с уходом из кристалла у-квантов тормозного излучения и все большую роль начинает играть эффект образования пар. При энергии моноэнергетического у-излучения больше порога образования пар на аппаратурной линии можно наблюдать следующие пики 1) пик полного поглощения с энергией 2) пик с энергией Е- —2/ПоС , соответствующий вылету обоих анниги-ляционных квантов из кристалла с одновременной полной потерей всей кинетической энергии электрон-позитронной пары, этот пик называется пиком вылета двух у-квантов или пиком двойного вылета 3) пик с энергией Е —гпос , соответствующий [c.74]

Особенно ценным методом является спектроскопия потерь электронной энергии (EELS). Она позволяет определить колебательные частоты атомов и молекул, связанных с поверхностью. Такие частоты, определенные для молекул в газовой фазе, химики постоянно используют для того, чтобы определить, каков порядок связывания атомов в молекуле, насколько прочны связи, какова геометрия молекулы (см. далее разд. Инфракрасная спектроскопия ). В методе EELS пучок электронов известной энергии отражается от поверхности металла в анализатор энергий. Если электроны попали в то место поверхности, где адсорбированы молекулы, то в молекуле может быть возбуждено одно из характеристических колебаний. Необходимая для этого энергия определяется частотой колебания. Кинетическая энергия электрона уменьшается на соответствующую величину. Измерение таких потерь электронной энергии дает колебательный спектр адсорбированных молекул. Рассеяние ионов поверхностями используется как очень чувствительный метод (10 атомов на 1 см ) определения состава поверхности. В масс-спектрометрии вторичных ионов (SIMS) поверхность бомбардируют ионами инертных газов, разогнанными до энергий 1-20 кэВ. При этом с поверхности удаляются нейтральные и ионизованные атомы, а также молекулярные фрагменты, состав которых и определяют. Спектроскопия рассеяния ионов позволяет установить состав поверхности по изменению энергии ионов [c.238]

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]

Наличие в молекуле кратной связи, как правило, стабилизирует молекулярный ион (см. с. 28), поскольку он образуется, вероятно, с потерей я -электрона. В таком случае в молекуле появляется место локализации заряда, что приводит к более селективному распаду. Последний протекает с преимущественным расщеплением аллильной С— С-связи и образованием относительно устойчивого аллиль-ного карбкатиона (рис. 23). Такие процессы генерируют серию пиков характеристических олефиновых ионов с mie 41, 55, 69, 83 и т. д. Однако наряду с этим для масс-спектров [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология