Энергия электронного пучка

По мере увеличения энергии электронного пучка вероятность ионизации при столкновении возрастает и возникают пики с большей интенсивностью. При дальнейшем росте энергии электронов большая ее часть передается образующемуся молекулярному иону. Она может быть настолько большой, что в ионе рвутся связи, и происходит фрагментация частицы. Ускоряющий потенциал бомбардирующего электрона, которого только-только хватает для начала фрагментации, называется потенциалом возникновения фрагментарного иона. Если энергия электрона достаточно высока, то в молекуле может происходить разрьш более чем одной связи. Следующая последовательность реакций описывает процессы с участием гипотетической молекулы В — С — О — Е, когда она бомбардируется электронами [c.318]

Электроны, проходящие через разреженный газ, сталкиваются с молекулой, причем в условиях глубокого вакуума соседние молекулы не оказывают влияния на результаты этого соударения, которые определяются лишь энергией электрона. При достаточно малых энергиях единственно возможным процессом является упругое рассеяние электронов, не изменяющее внутреннего состояния молекулы. Как только энергия электронов окажется несколько выше порога ионизации (10—12 эв), кроме упругого рассеяния, становятся возможными процессы ионизации. Еще большие величины энергии электронного пучка обусловливают возможность не только ионизации молекулы, но и разрыва химических связей [c.14]

Поскольку основная часть энергии электронного пучка преобразуется в тепловую энергию, в качестве анодов рентгеновских трубок выбираются достаточно тугоплавкие металлы с хорошей теплопроводностью (Сг, Ре, Со, N1, Си, Мо). Длины волн характеристического излучения лежат для этих металлов (кроме молибдена) в интервале 2,3-1,5 А, что удобно для исследования поликристаллических образцов, так как обеспечивает хорошую разрешающую способность. Рентгеновские трубки с Мо-анодом широко используются в рентгеноструктурном анализе монокристаллов, так как в этом случае важно иметь возможно полный набор экспериментальных данных, а это, как будет показано ниже, обеспечивается выбором излучения с меньшей длиной волны. [c.8]

Изучение взаимодействия электронов, ускоренных до энергий около 100 кэв, с металлом показывает, что энергия электронов пучка передается не непосредственно атомам, находящимся в узлах кристаллической решетки металла, а в основном их электронам и расходуется на увеличение энергии их колебательного движения. Электроны атома передают это приращение энергии колебательного движения кристаллической решетке. Возникающее при этом увеличение амплитуды колебаний кристаллической решетки проявляется как повышение температуры металла. [c.235]

Коэффициент полезного действия электронной пушки составляет 0,99—0,98 к. п. д. процесса превращения кинетической энергии электронного пучка в тепло, как видно из рис. 9-11,а, в зависимости от атомного номера переплавляемого [c.249]

Второй основной тип рассеяния — это неупругое рассеяние. При неупругом рассеянии энергия передается атомам и электронам мишени и кинетическая энергия электрона пучка уменьшается. Имеется множество возможных процессов неупругого рассеяния. Мы рассмотрим лишь основные процессы, представляющие интерес в растровой электронной микроскопии и рентгеновском микроанализе (основные сведения по этому вопросу можно получить в книге Киттеля [И]). Краткое описание этих процессов будет представлено здесь. [c.25]

Уравнение Бете представляет собой удобное соотношение для определения величины потери энергии электроном пучка при движении его в образце. Отметим, что х — это расстояние вдоль траектории, которая за счет упругого рассеяния отклоняется от прямой линии. Таким образом, за исключением пленок, толщина которых меньше средней длины свободного пробега, для упругого рассеяния при расчете потерь энергии в толстых пленках или массивных мишенях необходимо вводить коррекцию на дополнительное увеличение пути иод действием упругого рассеяния. [c.27]

Если энергия электронного пучка достаточна для возбуждения характеристического рентгеновского излучения данной [c.74]

После этого исследователь должен проанализировать весь непрерывный спектр углерода вплоть до энергии электронов пучка для выявления других артефактов. В частности, присутствие любых характеристических пиков (рис. 5.55) указывает на паразитное излучение и на возможный его источник. [c.268]

Фактор поглощения f %) любого элемента i зависит от соответствующего массового коэффициента поглощения х/р, угла выхода рентгеновского излучения о з, энергии электронов пучка Ео, критической энергии возбуждения кр К-, L- или Ai-линий элемента i, среднего атомного номера Z и среднего атомного веса образца А. Отсюда можно записать [c.10]

На величину фактора поглощения Аг влияют три основные переменные энергия электронов пучка Ео, угол выхода рентгеновского излучения г]) и массовый коэффициент поглощения для интересуемого элемента i в образце ( i/p) o6p. Поскольку Лг определяется как отношение fix)/fix), то, если фактор поглощения Ai—> , обе величины должны быть равны. Когда значение Ai приближается к единице, отношение измеренных интенсивностей лучше аппроксимирует отношение концентраций элемента в образце и эталоне. [c.14]

Зная характер функциональных групп, присутствующих в исследуемом соединении, можно предвидеть такие осложнения и во избежание ошибки учитывать их при определении молекулярного веса. Правда, возможность подобной ошибки сводится к минимуму путем анализа верхней части спектра по мере увеличения энергии электронного пучка. В этих условиях пик, отвечающий иону [c.46]

Масс-спектры обычно получаются при энергии электронного пучка 70 эВ. Простейший из встречающихся случаев — потеря молекулой одного электрона, когда электронный пучок бомбардирует молекулярный пучок и получается молекулярный ) ион (М). Это катион-радикал. Например, для метанола [c.30]

Затруднения могут быть также связаны с наличием значительных количеств примесей, приводящих к появлению интенсивных пиков вблизи пика молекулярного иона. Здесь опять целесообразно понизить энергию электронного пучка, чтобы повысить относительную интенсивность пика молекулярного иона [c.39]

В рентгеновских трубках напряжением до 60 кВ только 0,1 % энергии электронного пучка преобразуется в энергию рентгеновского излучения. При напряжении 100 кВ КПД трубки увеличивается до 1 % при 2 МэВ он достигает 10 % при 15 МэВ - более 50 %. [c.41]

Для всех методов, в которых применяют пучки электронов высокой энергии, характерен некоторый нагрев образца. Для большинства металлических образцов, в частности таких, которые исследуют электронным микрозондом или сканирующим электронным микроскопом, нагревание образца обычно невелико однако неметаллические образцы, теплопроводность которых меньше, нагреваются уже заметно, и это может приводить к возрастанию температуры в объеме, поглощающем электроны, на несколько сотен градусов. Уменьшить нагрев можно, только снизив энергию электронного пучка и плотность тока. [c.400]

Энергия электронного пучка изменяется обычно в интервале 1—50 кэВ, а система электронных линз снижает диаметр пучка от 50 мкм (у источника) до —Ю нм (на образце). В нормальном режиме работы вторичные электроны, испускаемые образцом, регистрируются сцинтилляционным фотоумножителем. Можно детектировать также электроны обратного рассеяния, эмиссию рентгеновских лучей или световое испускание. При используемых напряжениях вторичные электроны вылетают приблизительно с первых 10 нм (по глубине) образца. Электроны обратного рассеяния вследствие большей собственной энергии могут диффундировать в твердом теле на значительное расстояние, вплоть до примерно 100 нм при высоких напряжениях. Расстояние диффузии электронов ограничивает предельное разрешение метода СЭМ. [c.406]

Ионизирующая энергия. Источники с ионизацией полем и фотоионизацией обычно работают при одной ионизирующей энергии, в последнем случае обычно на линии гелия, 21,21 эВ. В источнике с электронным ударом энергия электронного пучка может плавно изменяться. Электроны, эмиттируемые с раскаленной нити катода, ускоряются потенциалом V вольт масс-спектрометры, обычно используемые в органической химии, работают в интервале напряжений У от 5 до 100 В. Стандартные масс-спектры принято записывать при 70 эВ, поскольку при [c.87]

Для большинства органических соединений потенциалы ионизации лежат между 7 и И эВ начиная от потенциала ионизации и до энергии электронного пучка около 20 эВ не только увеличивается выход ионов, но и значительно меняется вид масс-спектра. При энергиях, равных или чуть превышающих потенциалы ионизации, образуются только молекулярные ионы при условии, что молекулярный ион не находится в диссоциативном состоянии. По мере увеличения энергии электронного пучка молекулярный ион приобретает больше колебательной энергии за счет процессов преобразования внутренней энергии, [c.88]

Как только энергия электронов окажется несколько выше порога ионизации (10—12 эВ), становится возможным не упругое рассеяние электронов, сопровождающееся ионизацией, вследствие отрыва валентных электронов налетающие электроны теряют часть своей кинетической энергии, расходуя ее на возбуждение внутренней энергии молекулы. Ионизированная молекула представляет собой положительно заряженный молекулярный ион. Еще большие величины энергии электронного пучка обусловливают возможность не только ионизации молекулы, но и разрыва химических связей с образованием заряженных и нейтральных осколков [11]. Распад происходит с большей вероятностью по наиболее слабым связям. [c.7]

Метод калибровки ферросульфатного дозиметра путем измерения.поглощенной раствором энергии электронного пучка использовался в работах [30, 44, 45]. Поглощенная раствором энергия определяется по электронному току в растворе и энергии электронов, входящих в раствор. Обозначим через / ток в растворе (в амперах), а через Е — энергию электронов (в Мэв), входящих в раствор. Тогда поглощенная доза О (в эв/см ) равна [c.344]

В ЭТУ, использующих электронно-лучевой нагрев, электрическая энергия преобразуется сначала в кинетическую энергию электронного пучка, бомбардирующего нагреваемую поверхность, а затем, при столкновении пучка с поверхностью нагрева, в тепловую. Ускоренные электроны пучка, достигнув поверхности нагрева, внедряются в нее на определенную глубину. Г1ри пробеге в веществе электроны взаимодействуют с его кристаллической рещеткой, в результате чего возникают возмущения электрических полей микрочастиц, образующих эту решетку. Внешне эти возмущения проявляются как увеличение амплитуды колебаний микрочастиц вещества, т, е. как рост его температуры. Таким образом, основная доля кинетической энергии пучка бомбардирующих электронов превращается в теплоту, разогревающую вещество в области падения на него пучка. Далее теплота распространяется в веществе либо за счет его теплопроводности при нагреве твердого тела, либо за счет теплопроводности и конвекции при нагреве жидких [c.329]

А. Нира (рис. 3). Для ионизации молекул обычно используют электроны с энергиями 70-100 эВ, к-рые движутся со скоростью 10 см/с и проходят путь, равный диаметру молекулы орг. соед. за 10 с. Этого времени достаточно для удаления электрона из молекулы в-ва и образования мол. иона-положительно заряженного ион-радикала М , имеющего энергию 2-8 эВ. Ионы с миним. запасом энергии достаточно устойчивы и достигают приемника. Ионы с большим запасом внутр. энергии распадаются на пути движения на ионы с меньшей мол. массой (т, наз. осколочные ионы), характерные для в-ва определенного строения. Для ионизации молекул энергия электронного пучка должна превышать нек-рую критическую для в-ва величину, наз. потенциалом ионизации. Потенциалы ионизации лежат в пределах 3,98 эВ (Рг)-24,58 эВ (Не), для большинства орг. соед. 7-11 эВ. Используя моноэнергетич. пучки электронов и снижая их энергию до пороговых значений, можно определять потенциалы ионизации в-в и потенциалы появления ионов-критич. энергию электронов, при к-рой в спектре появляются линии соответствующих осколочных ионов. [c.659]

Процессы упругого и неупругого рассеяния конкурируют между собой. За счет упругого рассеяния электроны пучка отклоняются от их первоначального направления движения, а затем диффундируют в твердом теле. Неупругое рассеяние значительно уменьшает энергию электрона пучка до те.х пор, пока он не захватывается твердым телом, ограничивая, таким образом, длину передвижения электрона в твердом теле. Область, внутри которой электроны пучка взаимодействуют с твердым телом, теряя энергию и создавая те формы вторичного излучения, которые мы измеряем, называется областью взаимодействия. Знание размера и формы области взаимодействия и их зависимости от параметров объекта и пучка чрезвычайно необходимы для точной интерпретации изображений в РЭМ и для микроа-нализа. [c.28]

Сравнение значений длины пробега электронов. В табл. 3.2 содержатся числовые значения величины длины пробега электронов, рассчитанные на основе приведенных выше уравнений, и экспериментально измеренные значения в соответствии с приведенными критериями для тонких пленок. В общем случае длины пробегов, рассчитанные по модели Канайи— Окаямы, лежат вблизи экспериментально определенных значений максимальной длины пробега. Длина пробега по Бете наиболее существенно отклоняется от других измерений длины пробега в тех случаях, когда упругое рассеяние имеет большую вероятность в мишенях с большим атомным номером или при низкой энергии электронного пучка. В наиболее экстремальных случаях длина пробега по Бете отличается более чем на 50% от длины пробега, вычисленной по модели Канайи — Окаямы. [c.44]

Размер области взаимодействия сильно зависит от энергии электронного пучка (рис. 3.8). Поэтому можно ожидать, что коэффициент отражения также значительно изменяется при изменении энергии. Однако экспериментальные измерения пока-. швают, что это не так. Как следует из рис. 3.13, в интервале шачений энергии 10—49 кэВ происходит лишь небольшое его [c.47]

По мере того как электроны пучка движутся внутри образца, различные процессы неупругого рассеяния приводят к передаче энергии атомам и электронам твердого тела и уменьшению энергии электронов пучка. Типичные значения скоростей потери энергии, вычисленные на основе соотношения Бете (3.5), составляют по порядку величины 10 эВ/нм и зависят от энергии электрона (рис. 3.18). Электроны пучка, которые вылетают с поверхности образца в качестве отраженных электронов, выходят с меньшей энергией из-за прохождения некоторого расстояния внутри твердого тела. Графики распределения по энергии отраженных электронов в зависимости от нормированной энергии =Е1Ео для некоторых элементов показаны на рис. 3.19 [32]. Для легких элементов распределение имеет вид широкой плавной кривой, в то время как для тяжелых элементов наблюдает- [c.51]

Энергия электронов пучка, рассеянная внутри образца, распределяется между различными вторичными процессами, некоторые из которых могут быть использованы как источники полезных сигналов в микроскопии и микроанализе. Эти процессы включают образование вторичных электронов, характеристиче- [c.57]

Влияние эффекта поглощения может быть уменьшено при проведении анализа при низких энергиях электронов пучка Ео и больших углах выхода рентгеновского излучения ). Чем больше угол выхода, в приборе, тем короче длина пути, на, котором рентгеновское излучение испытывает поглощение в образце. При низких ускоряющих напряжеииях уменьшается глубина промик-новения электронного, пучка и рентгеновское излучение генерируется ближе к поверхности (гл. 3). На рис. 8.23 показано изменение интенсивности ивлучеиия В/с с напряжеиием для различных бор идов [235]. Макси.мум интенсивности линии Вд- имеет место при ускоряющем напряжении 10—15 кВ в зависимости от образца. Появление максимума обусловлено действием двух противоположных факторов во-первых, повышением ин- [c.154]

Ионизация электронным ударом. В ионизации электронным ударом (ЭУ) молекулы пробы, попадающие в источник ионов из газохроматографической колонки, ионизируются потоком тепловых электронов, эммитируемых из вольфрамовой или рениевой нити накала (катод) и ускоряемых в сторону анода. Столкновение электронов с молекулами пробы, во время которых часть кинетической энергии электронов передается молекулам, приводит к их возбуждению, фрагментации и ионизации. Поскольку распределение внутренней энергии непосредственно влияет на вид масс-спектра и сильно зависит от энергии электронного пучка Е и последняя обычно устанавливается на стандартном уровне е1 = 70 эВ. [c.601]

Энергетический выход люминесценции при возбуждении катодными лучами представляет собой отношение энергии, испускаемой люминофором, к энергии электронного пучка, возбуждающего люминофор. Методика измерения энергетического выхода катодолюминофоров описана в работе Бриля и Клязенса [21]. [c.178]

Моминьи [71] провел аналогичное, хотя и менее широкое, исследование ряда соединений общей формулы СвНаХ, где X = Н, Р, С1, Вг и I, Характер масс-спектров этих соединений при различных энергиях электронного пучка позволяет разделить их на две группы соединения, в которых X = Н или Р, и соединения, в которых X = С1, Вг или I. [c.25]

Сильно разветвленные изомеры, как, например, 2,2,3,3-тетраметилбутан не включены в таблицу. Из приведенных данных следует, что теория позволяет предсказать все возможные случаи образования интенсивных пиков однако если имеет место стерическое взаимодействие между связями, не являющимися соседними в том смысле, как это принято в рамках развиваемой теории, то полученные величины значительно выше ожидаемых. На этой основе можно понять причину эмпирического правила, согласно которому диссоциация npoji исходит в местах разветвления цепей, так как в выражениях для таких молекул в числителе появится высокая степень р. Если в расчеты включить электронную плотность для различных изомеров, предполагая, что удаляется наиболее слабо связанный электрон, как это было сделано Леннард-Джонсом и Холлом, то не наблюдается никакого соответствия с экспериментально полученными высотами пиков. Если допустить, что при энергиях электронов, используемых для получения масс-спектров, удаление любого электрона из молекулы равновероятно (поскольку разница в значениях энергетических уровней ничтожна по сравнению с энергией электронного пучка), то будет одинаковым и среднее распределение электронов по связям молекулярного иона, а диссоциация будет протекать так же, как и в нейтральной молекуле. Подобная гипотеза обеспечивает хорошее соответствие наблюдаемых и рассчитанных спектров. Вместе с тем это подтверждает неправомочность простого допущения об удалении электрона только с орбиты с наиболее высокой энергией. Значение работы Лестера состоит в том, что она указывает пути использования теории и позволяет производить полуколичественные вычисления, согласующиеся с эмпирическими правилами диссоциации больших и сложных органических молекул. Теория не была распространена на рассмотрение процессов диссоциации, протекающих в несколько стадий, а также не объясняет причины образования интенсивных пиков ионов (С3Н7), присутствующих в масс-спектрах всех алканов. [c.252]

Сравнение кривых эффективности образования 5Р и ЗР, проведенное Хиккемом и Фоксом [889, показывает, что относительные высоты кривых очень сильно зависят от энергетического распределения бомбардирующих электронов. Так, отношение, полученное при использовании моноэнергетического пучка электронов, равно 25 1, в то время как для обычного электронного источника с большим электронным током это значение равно 1 1 [9] благодаря большему разбросу энергии электронного пучка во втором случае. Кривая никогда не может быть уже энергетического диапазона электронного пучка, и во всех случаях, когда не применяются аффективные моноэнергети-ческие электроны, следует ожидать сравнительно большого изменения формы кривой, соответствующего разбросу электронов по энергиям. С увеличением [c.294]

Другой трудностью при идентификации молекулярного иона может явиться наличие примеси еще более высокого молекулярного веса, осколки молекул которой могут затемнить искомый пик. В такой ситуации рекомендуется снизить энергию электронного пучка приблизительно до 8—13 эв. На рис. 40 показано, что при энергии, несколько более низкой, чем потенциал появления наиболее интенсивного осколка, например АВ+, но несколько более высокой, чем потенциал ионизации соединения AB D, может образоваться только молекулярный ион. На снятом в таких условиях спектре будет присутствовать только один пик, соответствующий величине молекулярного веса. Как показывает опыт, если потенциал появления ранее мешавших осколочных ионов примеси лежит еще выше, то соответствующие пики в большинстве случаев не обнаруживаются. [c.314]

Рис. 4.6. Изменение масс-спектра тиоэтилового эфира бензойной кислоты при повышеппи энергии электронного пучка.

С другой стороны, понижая энергию электронного пучка ниже 20 эВ, можно значительно упростить масс-спектр, а упрощение таким путем сложного масс-спектра иногда приводит к лучшему пониманию пути фрагментации. На рис. 4.7 показано, как влияет понижение энергии ионизирующих электронов от 70 до 10 эВ на масс-спектр генипина. Спектр значительно упрощается, а два иона с mje 78 и 96, которые особенно важны для интерпретации спектра, как бы выявляются из скопления осколочных ионов в области низких значений /и/е (типичного для алифатических соединений) в высоковольтном спектре. [c.91]

Методы определения абсолютной величины (/(Fe ). Известны четыре метода определения абсолютной величины G(Fe +), или калибровки ферросульфатного дозиметра калориметриче ский, ионизационный, измерение поглощенной дозиметрическим раствором энергии электронного пучка и- измерение абсолютной активности радиоактивного изотопа, в]веденного в раствор. [c.343]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология