Относительная ионизация

Под относительной ионизацией 8 понимают число пар заряженных частиц, образованных свободным электроном на 1 см своего пути. Величина 5 зависит от давления газа и энергии (скорости) летящего электрона. При малых энергиях 5 = = 0, так как Ке<А величина 5 резко возрастает, проходит максимум и вновь начинает уменьшаться. Так, при р= мм рт. ст. в воздухе и Л е 10 эв 5 = 6-10-2 (один акт ионизации на 16 см пути) при /Се = = 10 эв 5 = 0,33 (один акт ионизации на 3 см пути) при 7Се=140 эв 5=10 (10 актов ионизации на 1 см пути). При дальнейшем уменьшении энергии электронов 5 вновь уменьшается. Объясняется это тем, что для быстрых электронов время взаимодействия с нейтральной частицей мало и кулоновские силы не успевают выбить связанный электрон с орбиты. Вторичные электроны, образованные при соударениях, в свою очередь при столкновении с нейтральными частицами могут их ионизировать, если их энергия достаточно велика. Таким образом, первичный электрон достаточно большой энергии ионизирует нейтральные частицы не только сам, но и через образованные им вторичные электроны. [c.21]

Ионизация положительными ионами и атомами. Столкновения положительных ионов с молекулами газа также могут приводить к возбуждению и ионизации. Зависимость относительной ионизации различных газов ионами от их энергии приведена на фиг. 21. Было также обнаружено, что при прохождении нейтральных атомов гелия через газообразный гелий образуются положительные ионы, т. е. происходит ионизация в собственном газе. Такой процесс не менее эффективен, чем столкновение между ионами и атомами. В то же время ионы и атомы малых энергий чрезвычайно неэффективны д. я ионизации из-за их больших масс и малых скоростей. Отсюда ясно, что ионизация нейтральными атомами будет наиболее заметной при высоких температурах. [c.83]

Весьма интенсивно протекает относительная ионизация быстрыми а-частицами. а-частица наиболее интенсивно ионизует при энергии около 10 зв [14]. [c.83]

Фиг. 21. Зависимость относительной ионизации ионами от их энергии в различных газах при р=1 лгм рт.ст и 0°С [121], [122].

Относительные количества энергии, затрачиваемой на возбуждение и ионизацию, зависят от числа и уровня различных энергетических состояний возбуждения и ионизации, однако, как уже указывалось, для больших молекул отношение этих количеств, как правило, незначительно отличается от единицы (см. ссылку на стр. 153). Согласно данным Гибсона и Эйринга [8], для ряда веществ относительная ионизация молекул пропорциональна относительной способности торможения. Так, для столь различных веществ, как двуокись углерода и азометан, отношение этих двух величин колеблется только от 0,996 до 1,38, для иодистого метила это отношение равняется 1,37, для окиси азота — 1,29. Из этих данных видно, что существенные отличия в энергетических состояниях молекул с различными структурами не оказывают значительного влияния на относительные количества энергии, затрачиваемой на возбуждение и ионизацию этих молекул. [c.154]

На основании данных Филиппа, а также Гибсона и Эйринга можно сделать вывод, что хотя при облучении ассоциированной жидкости на единицу длины пути быстрой частицы поглощается большее количество энергии, чем в случае неассоциированной жидкости, тем не менее относительные количества энергии, затрачиваемой на возбуждение и ионизацию, несомненно мало зависят от тех незначительных смещений энергетических уровней, которые обусловлены взаимодействием между молекулами даже в ассоциированных жидкостях. Из этого вытекает, что хотя количества энергии, которые затрачиваются при образовании одной пары ионов в данном веществе, в жидкости и в газообразном состоянии различны, однако это различие никогда не бывает велико. Следует отметить, что, согласно данным Гибсона и Эйринга, относительное значение ионизации тем больше, чем сложнее строение молекулы. Было бы интересно проверить, насколько общий характер имеет эта закономерность. Это явление может свидетельствовать о том, что факторы, благоприятствующие увеличению числа возможных электронных уровней или йх возмущению, способствуют увеличению, а не уменьшению относительной ионизации молекул. Если этот вывод правилен, влияние ассоциации [c.155]

Из имеющихся ограниченных экспериментальных данных по радиолизу ароматических соединений следует далее, что даже в газообразной фазе они значительно более устойчивы, чем парафины и олефины [14] если учесть приведенные выше данные о действии предполагаемого промежуточного продукта (атомарного водорода) на газообразный бензол с разрывом бензольного кольца, то следует признать, что малые значения выхода радиационно-химического процесса нельзя объяснить наличием вторичных реакций, при которых происходит удаление промежуточных продуктов. Как было показано выше, эти результаты также не могут быть объяснены различиями в значениях относительной ионизации молекул различных углеводородов. Поэтому мы должны исследовать поведение возникающих при первичных процессах ионов и возбужденных молекул для того, чтобы выяснить, как их свойства могут отражаться на степени активности различных веществ (в данном случае ароматических углеводородов) по отношению к облучению. [c.163]

Применяется также величина 5, называемая относительной ионизацией. Она равна числу ионов и электронов, создаваемых одной первичной частицей на 1 см пути при давлении 1 МЯ1 Нд и 0° С. Если первичные частицы — электроны, то 8 связано с Д соотношением [c.45]

Отсюда следует, что численно равно сечению ионизации (Q) молекул электронами. Относительная ионизация для электронов определяется непосредственно из эксперимента [14, 21]. Соответствующие соотношения для любого вида соударений для ионов и атомов имеют такой же вид [c.45]

Мерой этой вероятности является относительная ионизация, определяемая обычно как число пар ионов, образованных одним первичным электроном на 1 см пути при 1 мм Hg и 0°С. Под парой ионов подразумевается однократно заряженный ион и один электрон. Относительная ионизация численно равна сечению ионизации Q . На рис. 33 приводятся экспериментальные [c.67]

Начальный наклон а кривой относительной ионизации [c.68]

Максимум 5 (рис. 33) для большинства исследованных газов лежит примерно между 80 и 120 56, за исключением паров щелочных металлов, для которых максимум находится примерно между 15 и 30 33 (рис. 34). Соответствующие значения заключены между 1 и 20 ионов см. Правило, состоящее в том, что относительная ионизация больше у элементов с меньшими потенциалами ионизации, в общем случае неприменимо. [c.68]

В области высоких энергий электронов. Полная кривая относительной ионизации была получена только в случае И и Не путем длинных и сложных квантовомеханических вычислений. [c.70]

Как и раньше пороговый потенциал и относительная ионизация будут рассматриваться отдельно. [c.73]

Измерения относительной ионизации ионами более высокой энергии показывают, что абсолютные значения, а также наклон кривой зависимости относительной ионизации от энергии в ее начальной части значительно меньше, чем для электронных столкновений. Как ионы, так и атомы малых энергий крайне неэффективны в отношении ионизации газа вследствие их больших масс и малых относительных скоростей. Медленный иои длительное время находится вблизи атома, с которым он сталкивается, поэтому имеется большая вероятность того, что, пока происходит обмен импульсом между ионом и атомом, электроны успеют изменить свое положение и остаться в атоме. Время, в течение которого происходит фактическое соударение двух частиц, много больше, чем классический период обращения электрона на своей орбите. Это, возможно в менее ясной форме, объясняет, почему большое число столкновений не приводит к ионизации. Кроме того, имеет место перезарядка (см. главу 4), которая для не слишком быстрых ионов происходит с вероятностью того же порядка, что и упругие столкновения. [c.73]

Рис. 36. Зависимость относительной ионизации ,, ионами от их анергии К в различных "Р Р — Нд и 0 С

Относительная ионизация может быть найдена из классической теории, которая дает хорошие результаты при больших энергиях ионов. [c.75]

Одна из них заключается в том, что, согласно нашему предположению, каждый электрон вначале своего пробега обладает энергией, малой по сравнению с энергией ионизации. Однако ЧИС.ЛО электронов с энергией, большей энергии ионизации, довольно велико, и вследствие этого а оказывается сильно преуменьшенным. Другая причина связана с предположением, что вероятность ионизации электронами с энергией, большей энергии ионизации, равна единице. В действительности, как было показано в главе 3, лишь часть всех столкновений электронов, имеющих необходимую энергию, приводит к ионизации. Этим объясняются завышенные значения а. Следует также иметь в виду большое число неупругих столкновений, приводящих к возбуждению атомов и молекул. И, наконец, число столкновений, которое испытывает электрон, проходя единицу длины в направлении поля, намного больше, чем 1 /X, так как истинный путь электрона представляет собой не прямую, а зигзагообразную линию. Таким образом, задача состоит в том, чтобы связать ajp с относительной ионизацией электронами (см. стр. 193 и [171]). [c.189]

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

Если природа ионов II сравнительно изучена, то относительно ионизации соединения I есть только предположения, что она протекает с образованием аниона хлора. Не исключено, что при ионизации I наряду с анионами [c.296]

Эту полную ионизацию часто выражают через полную относительную ионизацию, под которой понимают отношение полной ионизации в исследуемом газе к полной ионизации в воздухе при нормальных температуре и давлении. Полная относительная ионизация почти не зависит от природы газа и равна приблизительно единице для таких газов, как водород, азот, кислород, аммиак и углекислый газ. Большая полная относительная ионизация наблюдается в случае углеводородов, например для пентана она равна 1,35. [c.284]

Отношение числа ионов, получающихся из одной молекулы данного вещества, к тому >ке числу ионов стандарта называется коэффициентом относительной ионизации. [c.223]

Высота пика масс-спектра линейно зависит от давления анализируемого газа, и между этими величинами существует пропорциональность (коэффициент пропорциональности А). Для соединения, используемого в качестве стандарта, также справедлива эта линейная зависимость, для которой коэффициент пропорциональности равен В. Отношение А1В и представляет собой коэффициент относительной ионизации. [c.223]

В табл. 16 представлены по Робертсу и Джонсону коэффициенты относительной ионизации некоторых углеводородных газов при использовании в качестве стандарта нормального бутана, коэффициент относительной ионизации которого принят за единицу [29]. [c.223]

Коэффициент относительной ионизации [c.224]

Рис. 90. Кривые относительной ионизации для некоторых газов.

На рисунке 96 представлены в логарифмическом масштабе кривые относительной ионизации при 0° С и р = мм llg по работам Смита [687, 688]. [c.206]

Рис. 8. Относительная ионизация неона ионами щелочных металлов при давлении 1 мм п С в зависимости от энергии ионов.

Для решения каждой конкретной аналитической задачи выбирают определенные пики, характерные для компонентов, содержание которых требуется определить. При этом учитывают коэффициенты относительной ионизации отдельных газов. Разработаны специальные методы градуировки масспектрометров и методы расчета получаемых масспектрограмм. Для этого применяются специальные небольшие счетные машины, поскольку при анализе многокомпонентных смесей приходится решать систему линейных уравнений. [c.311]

Рис. 33. Завистость относительной ионизации Se от энергии электронов К для различных газов при р — 1 мм Hg и О"" С [19].

Чтобы охватить большую область энергий, кривые на рис. 33 изображены в двойном логарифмическом масштабе. На графике в линейном масштабе можно было бы видеть, что кривая относительной ионизации сначала круто и приблизительно линейно поднимается (на рис. 33 этого не видно из-за логарифмического масштаба), затем проходит через максимум и приблизительно гиперболически падает при больших значениях К . Для интервала энергий, лежащих слева от максимума (например, 1/ 21 ), относительная ионизация может быть аппроксимирована выражением [c.68]

Интересен ход кривой относительной ионизации Н -. Если производить отсчет через 0,1 з, то начальное возрастание проис.ходит плавно. Однако при увеличении разрешения, например на порядок, обнаруживается, что на плавную кривую накладываются небольшие, но отчетливые максимумы и минимумы. До сих пор еще нет достаточно удовлетворительного объяснения этим максимумам и минимумам, названным ультраионизационными потенциалами. [c.70]

Данных об относительной ионизации ионами, движуитимися в собственном газе, имеется мало, и точность этих измерений, по видимому, не очень высока. Результаты измерений показаны на рис. 35. Все кривые имеют тенденцию к максимуму, который лежит, вероятно, в области неско.лько выше 10 эз. Рис. 36 показывает также, что, например, для ионов калия в инертных газах относительная ионизация меньше, чем для ионов, движущихся в собственном газе. В противоположность этому относительная ионизация быстрыми а-частицами в воздухе имеет [c.73]

На рис. 37 дано вескочько кривых относительной ионизации для столкновении атом — атом в инертньлх газах. Сравнение с кривыми рис. 36 показывает, что этот процесс, по крайней мере, так же эффективен, как процесс столкновения между гюнамн и атомами. Наклон кривых С ,-=/(Д ) ДЛЯ N3 — N3 и Нд — Н, составляет соответственно около й 10" и Ю см см на 1 38 [93]. [c.76]

На рис. 92. приведена зависимость ajp от Xjp для ряда газов ) в логарифмическом масштабе, чтобы охватить большой интервал значений f.jp. Особый интерес представляет тот факт, что в противоположность формуле (7.11) коэффициент ионизации имеет максимум. Наличия максимума следует ожидать на основании хода кривых относительной ионизации (глава 3, 4), которые также имеют максимум, лежащий для молекулярных и большинства атомных газов в пределах 80—150 зз. В поле X электрон получает энергию около ЮОэв в конце среднего свободного пробега X, если 100. Так как = где Xj—пробег при давле ии равном 1 мм Hg (глава 4), то это соответствует Xjp порядка 10 . Это как раз та область значений Xjp, в которой находится (рис. 92). [c.190]

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

Коэффициенты относительной ионизация несколько изменяются в зависимости от условий работы масс-спектрометра. Наблюдаются некоторые закономерности в величинах этпх коэффициентов. Для гомологического ряда метана коэффициент относительной ионизации падает по мере уволпчонпя молекулярного веса. Из олефиновых углеводородов наивысший коэффициент имеет этилен, обладающий наименьшим молекулярным весом.. Коэффициент относительной ионизации олефинов значительно выше, чем соответствующих парафинов. [c.224]

В табл. 17 приведены примерные относительные величины ионных токов для различных масс в спектрах простейших углеводородов [29]. Эти величины ионных токов получены при различных коэффициентах относительной ионизации, указапных в табл. 16. Ионный ток для исходной молекулы принят за 100. Помимо приведенных в табл. 17 данных, в литературе имеются оппсання масс-спектров других ииднвядуальных соедняений органического и неорганического характера [30]. Относительная высота пиков для различных соединений сохраняется постоянной в довольно узких пределах прп поддержании определенного режима работы прибора. Это позволяет использовать прп анализе уже имеющиеся табличные данные. [c.224]

В случае а-частиц и в случае пучка быстро движущихся про топов длина их пробега Яр также обратио пропорциональна плот ности газа. Но зависимость Я от начальной кинетической энер ГИИ а-частицы или протона иная, чем в сл чае электронов. При начальшлх скоростях, больших, чем 1-10 с. /сек, Я пропорционально К в степени у. Измерение относительной ионизации, [c.126]

Рис. 99. Относительная ионизация аргона ионами щелочных металлов при давлении 1 мм Pg и 0° С в зависимости от энергии иопов.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология