Сечение ионизации, измерение

Рис. 13. Рассчитанные (прямая) и-измеренные (точки) сечения ионизации углеводородов при однократном электронном ударе 131].,

Количественному анализу смеси методом МС—МС должно предшествовать установление ее качественного состава достаточно хорошая воспроизводимость и аддитивность СА-спектров компонентов смеси позволяют использовать эти характеристики для количественных измерений с учетом относительных сечений ионизации. Этот тип анализа в известной мере аналогичен хромато-масс-спектрометрическому, когда регистрацией хроматограммы по одному из пиков ионов, наиболее селективно характеризующих анализируемое соединение, достигается высокая избирательность и чувствительность определения. [c.95]

Если на электроды камеры подать напряжение, то в результате движения свободных электронов и ионов, создаваемых при ионизации газа, в камере возникает электрический ток. Этот ток между электродами камеры может быть измерен (рис. 28). Сила тока будет зависеть только от сечения ионизации молекул газа, если напряженность электрического поля исключает возможность как рекомбинации ионов с электронами, так и ионизации [c.137]

Количеств. М, а. основан на измерении величин, связанных функциональной зависимостью с массой в-ва. При анализе по спектрам поглощения такой величиной служит интенсивность поглощения излучения в масс-спектрах интенсивности пиков и кол-во в-ва связаны сечением ионизации. Для качеств, и количеств, определения индивидуальных компонентов в смесях уникальными возможностями обладает хромато-масс-спектрометрия. А. А. Полякова. [c.349]

Весьма плодотворным оказалось применение масс-спектрометрического метода при измерении давлений паров веществ в конденсированном состоянии. В отличие от обычных методов измерения давления паров масс-спектрометрический метод позволяет определять молекулярный состав продуктов испарения и получать данные, характеризующие каждый компонент насыщенного пара. Можно привести большое число примеров, когда именно масс-спектрометрический метод позволил выяснить состав паров и найти правильные значения теплот сублимации. При проведении таких исследований измеряется зависимость интенсивности ионного тока данного компонента пара от температуры. Поскольку интенсивность ионного тока пропорциональна давлению, теплота сублимации данного компонента пара (или теплота реакции между газообразными веществами, если были измерены интенсивности соответствующих ионных токов) может быть вычислена по уравнению (IV. 14). Более точные значения тепловых эффектов могут быть получены при помощи уравнения (IV. 15), однако для такого расчета необходимы значения парциальных давлений, для вычисления которых нужна оценка поперечных сечений ионизации атомов и молекул. [c.157]

Ватанабе [505] установил, что правило аддитивности для сечений ионизации теоретически справедливо ( 20%) для некоторых углеводородов и их фторпроизводных с межъядерными расстояниями больше 2,5 Л и электронами с энергией выше 80 эв. Абсолютные сечения ионизации в области пороговых значений даны для гелия, неона, аргона, ртути, окиси углерода и азота [188]. Полное сечение ионизации при электронном ударе было измерено для атомного водорода и атомного кислорода с использованием техники модулированного молекулярного пучка [424]. Сечение образования двузарядного ионизованного гелия при электронном ударе измерялось по отношению к однозарядному гелию в диапазоне энергий 100—2400 эв [460]. Были проведены измерения сечений электронного захвата одно- и многозарядными ионами неона, аргона, криптона и ксенона [171]. Определялось эффективное, сечение образования тяжелых осколков при облучении 0 протонами с энергией 155 Мэе [215]. [c.665]

Характер влияния примесей в газе-носителе на закономерности детектирования различен. Во-первых, примеси могут практически не влиять на характеристики детектирования, по крайней мере, в некоторых пределах изменения концентрации компонентов газовой смеси. В этом случае требуется знать верхний уровень содержания примесей и принимать необходимые меры к поддержанию нужной степени чистоты газа-носителя. Примером служит детектирование по сечениям ионизации. Изменение состава газа-носителя влияет на величину (хэ — а)/5э, определяющую сигнал детектора. Если это изменение не ухудшает точности хроматографического анализа (обычно относительная погрешность измерения составляет 1—5%), наличие примеси в газе-носителе не опасно. [c.169]

В первых работах по измерению сечений ионизации молекул органических соединений была установлена аддитивность атомных сечений. Позднее на углеводородах была обнаружена сложная зависимость между сечением, молекулярным весом, степенью водородной ненасыщенности и изомерией. [c.305]

Экспериментальное определение сечений ионизации на масс-спектрометре основано на одновременном измерении давления двух веществ и ионных токов, получающихся при их ионизации [77, 79, 80]. Формула (1.36) позволяет получить отношение сечений ионизации исследуемых веществ влияние инструментальных факторов приводит однако к значительной ошибке в полученных данных ( 30%). В последнее время разработаны специальные конструкции источников ионов для решения этой задачи [80], которые позволяют получить более надежные данные. [c.35]

Состав газовых смесей можно определять путем непосредственного измерения эффективных сечений ионизации. Для измерения ионизации в поток газа вводят два изолированных друг от друга электрода и прикладывают между ними высокое напряжение, чтобы обеспечить рассасывание ионов и предотвратить рекомбинацию. Включая во внешнюю цепь усилитель и показывающий или самопишущий прибор, можно измерять ионизационный ток. [c.304]

Сечения ионизации сложных молекул в первом приближении можно оценивать по величинам сечений для атомов, предполагая, что сечения ионизации молекулы аддитивны. Выполнимость этого предположения иллюстрируется рис. 13, на котором сопоставлены величины сечений ионизации углеводородов, измеренные и вычисленные на основе предположения об аддитивности. Совпадение этих величин достаточно удовлетворительное. [c.42]

Следует отметить, однако, что аддитивность молекулярных сечений можно рассматривать только как приближение. Более детальное сопоставление рассчитанных и измеренных значений показывает, что для электронов с энергией в несколько десятков электрон-вольт отклонения довольно значительны [34]. Тем не менее в радиационной химии правило аддитивности сечения ионизации молекул может быть применено. [c.42]

П Неизвестных, to для его решения необходимо записать п уравнений для п моментов времени. Разбор конкретных примеров дан в работах [122—125]. Здесь лишь укажем, что в уравнении (13) использована специфическая особенность масс-спектрометра, которая связана с возможностью прецизионного измерения временных зависимостей ионных токов. Это позволяет проводить расчет состава расплава в любой момент времени с помощью производной функции 1п//А В =/(1п/цА ) ПО уравнению (10). При работе в гетерогенных областях величина Ла/Лв(0 может быть определена по резкому изменению интенсивности ионных токов при изотермическом переходе через линии стехиометрических соединений [117]. Таким образом, уравнение (13) в той или иной форме использует для расчета парциальных давлений знание состава конденсированной фазы. Работы, в которых для определения состава пара привлекались сведения о составе азеотропа [116], о конгруэнтной сублимации и стехиометрии соединений [117, 126, 127], дают примеры применения уравнения (13) На частных случаях. Следует отметить, что уравнение (13) использует для расчета парциальных давлений брутто-свойство системы (состав конденсированной фазы). Естественно, что брутто-свойство не чувствительно к тем составляющим, которые слабо представлены в паре. Поэтому не следует ожидать, что уравнение (13) может оказаться полезным при определении парциальных давлений молекул, содержание которых не превыщает нескольких процентов. В этих случаях приходится пользоваться оценками сечений ионизации. [c.321]

Если измерен сигнал, соответствующий известной концентрации анализируемого вещества, сечение ионизации может быть найдено непосредственно из уравнения (2.15) [c.55]

Ионизационные радиоактивные детекторы, работающие по методу измерения поперечного сечения ионизации (радиологические детекторы). Метод измерения поперечного сечения ионизации основан на том, что ток ионизации, возникающий в газе, облучаемом радиоактивным источником, прямо пропорционален так называемому поперечному сечению ионизации, которое выражает собой вероятность ионизации в результате столкновения ионизирующего агента с нейтральными атомами или молекулами. [c.52]

В большинстве работ измерения этим методом сводятся к определению изменения ионного тока с изменением температуры для каждого отдельного компонента пара. На основании полученных данных выясняются теплоты сублимации компонентов пара. При таком способе расчета даже незначительная ошибка в измерении температуры приводит к большим отклонениям значений теилот сублимации от истинных. Однако, проведя предварительную калибровку аппаратуры по веществу с известным давлением нара, можно вычислить парциальные давления исследуемого вещества и рассчитать более точно теплоты сублимации. Для вещества, используемого при калибровке, должен быть известен состав нара. Это требование не всегда выполняется. Так, например, для серебра, обычно используемого для калибровки, в настоящее время не известен точный состав нара, особенно при высоких температурах. К числу недостатков этого метода относится также то, что при расчетах необходимо знать точно значения сечений ионизации. [c.96]

Энергетическая неоднородность электронного пучка влияет в основном на начальный участок кривой ионизации, маскируя истинный ход кривой у порога ионизации. Из-за энергетического разброса электронов кривые ионизации приближаются к оси энергии электронов асимптотически, так что непосредственно определить точку пересечения кривой ионизации с осью энергии электронов невозможно. Поэтому для определения ионизационных потенциалов сравнивают кривую зависимости эффективного сечения ионизации исследуемого вещества с аналогичной кривой вещества, потенциал ионизации которого известен. Для исключения влияния контактной разности потенциалов вещество с известным потенциалом ионизации вводят в ионизационную камеру одновременно с исследуемым веществом и измерение эффективности ионизации для двух веществ производят в максимально равных условиях. Точность определения ионизационных потенциалов во многом зависит от того, каким образом проводят сравнение [c.237]

В более поздних работах, не попавших в цитированные выше обзоры, сообщается об измерениях сечений ионизации Сз от порога до 50 эв [87], инертных газов [88—89] от порога до 450 эв, ионов и до 1000 дв [90], согласующихся с результатами проведенных ранее экспериментов, а также об измерении сечений ионизации атомов магния, бериллия, кальция, стронция, бария и таллия (и исследованных ранее атомов КЬ, Сз и К) от порога до 700 эв [91], а в работе [92] — атомов с низкой упругостью пара — РЬ, Си, Ag — от порога до 150 ж Необходимо отметить, что результаты экспериментов различных авторов, исследовавших сечения ионизации, как правило, согласуются между собой в пределах ошибок эксперимента, т. е. значительно лучше, чем это наблюдается в случае исследования сечений возбуждения. [c.62]

Отвос и Стивенсон далее показали, что для большого числа молекул относительные сечения ионизации, измеренные для электронов с энергией 75 эв, достаточно близко совпадают с суммой относительных сечений ионизации атомов, входящих в состав молекул. Аналогичная зависимость наблюдается также при иониза]а ии молекул р-частицами относительные сечгаия ионизации,, измеряемые количеством ионов, образуемых в результате удара одной Р-частицы, пропорциональны относительным сечениям, вычисляемым из сечений ионизации входящих в молекулу атомов. [c.365]

В табл. 3 приведены относительные сечения ионизации, измеренные в настоящей работе и полученные Тейтом и Смитом. В нервом столбце колонки перечислены ионы, для которых определялись сечения во втором — стмакс энергия электронов, соответствующая максимуму сечения в третьей колонке приведены отношения максимальных сечений образования рассматриваемых ионов и ионов Хе. Приведенные относительные сечения вычисляли ио токам соответствующих ионов. Зависимость [c.399]

Ионизация атомов и молекул электронным ударом. Значит лыю большее число исследований посвящено изучению ионизации атомов и молекул электронным ударом. Эти исследования указывают, что функция ионизации, подобно функции возбуждения, растет от нуля при энергии ионизующих электронов, отвечающей порогу ионизации, т. е. при Кыин. ==/ (потенциал ионизации) при энергии порядка десятков до 100 эв (реже до 200 эе) достигает максимума, после чего падает. Типичные кривые зависимости сечения ионизации от энергии электронов (функция ионизации) для различных одноатомных и многоатомных газов, по данным различных авторов (лит. см. з [59]), представлены на рис. 99. В связи с этим рисунком необходимо отметить у1едующее существенное обстоятельство. Так ка.ч обычный способ измерения функции ионизации сводится к измерениям числа пар ионов (положительных и отрицательных зарядов), обра.зующихся на пути в [c.406]

Теория ионизации при ударе быстрой частицы принципиально не отличается от теории возбуждения. Единственное различие здесь состоит в том, что конечное состояние ионизуемого атома или молекулы отвечает непрерывному энергетическому спектру, что учитывается соответствующими волновыми функциями. С наибольшей точностью была вычислена функция ионизации атомов Н, Не и молекулы Нг. На рис. 101 и 102 со-поставлен ) вычисленная (верхние кривые) [924 а] и измеренная кривые зависимости сечения ионизации Не (рис. 101 [1154]) и Нг (рис. 102[1212]), Аналогичные кривые для неона и ртути представлены на рис. 103 (Ке) и 104 (Н ). На этих рисунках верхние кривые являются теоретическими кривыми зависимости сечегшя ионизации от величины К I (К — энерги с [c.408]

Сечение ионизации для удаления п электронов из атома при помощи Н и О измерялось для гелия, неона, аргона, криптона, ксенона, водорода, азота и кислорода [179]. Были проведены измерения потенциалов для полного эффективного сечения образования отрицательных ионов в однократных столкновениях Н или О на уровне энергий от 10 до 15 кэв с О2, I4 и SFe [c.665]

Ватанабе [12], используя метод фотоиоиизации, получил значение потенциала ионизации С1г, равное 11,48 0,01 эв. Моррисон и Никольсон [241 методом электронного удара получили величину 11,8 эе значение, полученное в настоящей работе, равно 11,63 + 0,04 эв. Следует отметить, что значения, полученные методом электронного удара, значительно выше, чем измеренные Ватанабе. Это объясняется, несомненно, низким сечением ионизации вблизи порога (рис. 6). [c.414]

Применение недавно описанных методов [1, 2] уменьшения разброса ионизируюш их электронов по энергиям в масс-спектрометрии сильно повысило точность измерения потенциалов ноявления и дало возможность изучать возбужденные электронные состояния молекулярных ионов и зависимость сечения ионизации вблизи порога ионизации от избыточной энергии электронов. [c.467]

Опишем вкратце новейшие методы измерений сечения перезарядки [19]. Пучок ионов с одинаковыми скоростями, свободный от нейтральных атомов и молекул, входит в камеру через отверстие, которое может закрываться подвижным электродом для измерения полного первичноготока пучка /ц. В этой камере, содержащей газ при малом давлении, установлены цилиндрические электроды длиной /. Измеряется электронный ток насыщения на положительный коллектор, обусловленный ионизацией под действием первичных ионов. Когда полярность коллектора делается отрицательной, измеряется ток г,, который представляет собой сумму тока медленных ионов, образованных путем перезарядки, и ионного тока 1 , обусловленного ионизацией атомов быстрыми первичными ионами. Таким образом, сечение ионизации и сечение перезарядки могут быть одновременно определены в зависимости от энергии ионного пучка из следующих равенств [c.142]

Хениг (1966а) использовал поперечное сечение ионизации Q (сумма валентных электронов, умноженная на средний квадрат радиуса атома элемента). В результате было выведено уравнение для расчета чувствительности полученные значения хорошо совпадали с измеренными для элементов с атомными номерами, близкими к Fe, за исключением Си и Zr [c.281]

Как было отмечено ранее (см. 25), в омегатроие измеряют ионный ток коллектора, который служит мерой парциального давления частиц с массой М газа, присутствующего в масс-спектрометре. Ионный ток пропорционален парциальному давлению данного газа, току электронного луча и сечению ионизации газа. Кроме того, ионный ток зависит от ориентации омегатронной лампы в магнитном поле и от чистоты поверхности электродов. При работе с омегатроном на вакуумных установках с масляными насосами возможно загрязнение поверхности электродов продуктами крекинга масла, что приводит к значительным ошибкам в показаниях прибО ра или к полному прекращению работы омегатроиа. Поэтому прежде чем приступить к измерению парциального давления омегатронной лампой, нужно очистить поверхности электродов прогревом до температуры 400° С, а затем защитить омегатрон от возможного попадания в него паров масла, для чего необходимо заполнить вымораживающую ловушку жидким азотом. [c.228]

При детектировании газов, сечения ионизации которых выше сечения ионизации гелия, отклик на малые концентрации анализируемого вещества также обусловлен ионизацией метастабильными атомами гелия. Однако с ростом концентрации вещества сигнал детектора не стремится к насыщению, как при детектировании водорода, а приближается к асимптоте (см. рис. И, а), угол наклона которой определяется значением (5а—5э/5э) [см. уравнение (3.12)]. Это хорошо видно из кривой для азота. Кажущаяся эффективность ионизации метастабильными атомами гелия существенно выше эффективности ионизации р-частицами (tgal>tga2). Измерения, проведенные для водорода, азота, кислорода и окиси углерода, показали, что эффект Пеннинга повышает чувствительность детектирования в сравнении с детектированием по сечениям ионизации на два порядка и более. Однако эффективность процессов образования метастабильных атомов р-излучением трития достаточно низка. Отношение сечений возбуждения метастабиль ного уровня и ионизации гелия р-частицами 5те / э, рассчитанное как отношение максимального сигнала детектора по водороду к фоновому току [см. уравнение (3.10)], составляет примерно 0,2. Таким образом, увеличение чувствительности более чем на два порядка в результате эффекта Пеннинга полностью обусловлено высоким отношением констант скорости ki kd или, другими словами, большим временем жизни метастабильных атомов в чистых газах. [c.62]

После проведения данного анализа нам стала известна работа [66], в которой были определены сечения возбуждения различных электронных состояний молекулы азота методом электронного спектрометра. Измерения проводились в диапазоне углов и = 0—80°, а для абсолютной нормировки сечений использовалось сечение возбуждения состояния С Пи, заимствованное из работы [24], при 60 эв, а при >60 эв— сечения ионизации. К сожалению, в работе [66] приведены только окончательные результаты, и поэтому трудно установить причину некоторого расхол-сдения результатов [66] с результатами нашего анализа. Можно только отметить, что функция возбуждения С Пи, заимствованная из [24], содержит большую ошибку при >20 эв (см. рис. 5), что, конечно, привело к ошибкам в определении всех остальных сечений авторами работы [66]. Кроме того, в области энергий электронов 35—40 эв результаты одного из авторов [66], опубликованные ранее [14], по за- [c.28]