Пучок-фольга

Основным направлением увеличения выхода этих процессов является повышение эффективности использования энергии электронов пучка в реакционном объеме. Это может быть достигнуто, с одной стороны, использованием реактора подходящей конструкции или применением магнитных полей различной конфигурации [275] для удержания рассеянных электронов в рабочей зоне реактора, с другой стороны — повышением давления в реакторе при использовании для ввода пучка фольг, выполненных на основе специальных сплавов (см. гл. 4). [c.129]

Рис. 8-1. Схема экспериментальной установки Резерфорда для исследования рассеяния а-частиц очень тонкой металлической фольгой. Источником а-частиц служил радиоактивный полоний, помещенный в свинцовый блок, который защищал все окружающее от радиации и пропускал только узкий пучок а-частиц. Золотая фольга имела толщину около 6 10" см. Большая часть а-частиц проходила сквозь золотой листок без отклонения или с очень небольшими отклонениями (а). Небольшая часть а-частиц отклонялась на значительные углы (в), и отдельные частицы даже рикошетировали от фольги (с) и обнаруживались по свечению люминесцентного экрана или счетчика, находившегося с той же стороны от фольги, что и источник.

В 1927 г. Дэвиссон и Джермер продемонстрировали, что при прохождении металлической фольги электроны дают точно такую же дифракционную картину, как и рентгеновские лучи, и что соотношение де Бройля правильно определяет длину волны пучка электронов (рис. 8-16). В настоя-шее время электронная дифракция превратилась в распространенный способ исследования строения молекул. [c.355]

В 1970-е годы был разработан новый тип низкоэнергетического (0,15-0,3 МэВ) ускорителя электронов с линейным катодом [18]. Отличительная особенность этих ускорителей заключается в большой силе тока пучка. Основной частью ускорителя является электронная пушка, размещенная вдоль оси цилиндрической вакуумной камеры. Катодом служит длинная непрерывно нагреваемая проволока или лента из вольфрама. Применяют также катоды прямого накала с напаянным на ленту эмиттером из гексаборида лантана. Катод окружен оболочкой, покрытой решеткой, на которую подается высокое напряжение от генератора, анодом служит вакуумное окно из тонкой металлической фольги. Ширина электронного пучка в этом ускорителе имеет большую величину (до 200 см), равную длине катода. Для облучения более широких изделий выпускают установки с двумя и более ускорительными трубками. Параллельное размещение нескольких катодов позволяет значительно расширить зону электронного пучка. [c.104]

Атом давно перестал быть неделимым. После открытия естественной радиоактивности, катодных лучей и электронов были предложены первые модели строения атомов. Согласно модели первооткрывателя электрона Томсона (1904) атом представляет собой сферу положительного электричества одинаковой плотности пО всему объему диаметром порядка 0,1 нм. Электроны как бы плавают в этой сфере, нейтрализуя положительный заряд. Колебательное движение электронов возбуждает в пространстве электромагнитные волны. Экспериментальную проверку этих наглядных представлений предпринял английский физик Эрнест Резерфорд в-своих знаменитых опытах по рассеянию а-частиц (ядра атома гелия). Схема установки Резерфорда (1907) приведена на рис. 8. Радиоактивный препарат Р излучает а-частицы ( снаряды ) в виде узкого пучка, на пути движения которого ставится тонкая золотая фольга Ф. Регистрация а-частиц, прошедших через фольгу, производится микроскопом М на люминесцирующем экране Э по вспышке световых точек сцинтилляция). Если модель атома Томсона верна, а-частицы не могут пройти даже через очень тонкую фоль- [c.31]

Этот опыт заключался в бомбардировке тонкого слоя какого-либо вещества, в частности металлической фольги, пучком быстро движущихся альфа-частиц и наблюдении, в каком направлении альфа-частицы рассеиваются атомами. Сущность такого эксперимента показана на рис. 3.11. Кусочек радия испускает альфа-частицы во всех направлениях. Небольшое отверстие в свинцовом блоке формирует пучок альфа-частиц. Этот пучок альфа-частиц проходит затем через металлическую фольгу, и направления, в которых альфа-частицы продолжают свое [c.60]

Если бы атомы, бомбардируемые альфа-частицами, были твердыми во всем занимаемом ими объеме, то следовало бы ожидать, что все альфа-частицы, составляющие пучок, должны в какой-то мере изменить направление своего движения. Однако в действительности (по наблюдениям Резерфорда) большинство альфа-частиц проходит через металлическую фольгу без заметного отклонения в одном из опытов, в котором альфа-частицы проходили через золотую фольгу толщиной 400 нм [c.61]

Описанные выше и аналогичные им эксперименты позволили получить совершенно необычную картину атома. Если бы можно было увеличить линейные размеры участка золотой фольги в 1 000 000 000 раз (в миллиард раз), то можно было бы увидеть огромную стопу атомов диаметром около 60 см, каждый из которых имел бы объем более 30 литров. Однако в действительности вся масса атома была бы сосредоточена в единственной частице, в ядре диаметром всего лишь около 0,025 мм, т. е. в частице размером с небольшую песчинку. Это ядро атома окружено такими же маленькими электронами, движуш,имися вокруг него с очень большой скоростью. Опыт Резерфорда сводится к простреливанию таких 30-литровых атомов пучком маленьких песчинок, каждая из которых будет продолжать двигаться по прямой, если не столкнется с такой же песчинкой, соответствующей ядру атома. Совершенно очевидно, что вероятность такого столкновения чрезвычайно мала. (Альфа-частицы не отклоняются электронами атомов, поскольку альфа-частицы значительно тяжелее электронов.) [c.62]

За последние годы при изучении металлов и сплавов стали широко применять электронный микроскоп. При этом готовят образцы очень тонкой фольги иногда это достигается путем травления поверхности образца кислотами до тех пор, пока, в фольге не образуются отверстия участки, прилегающие к отверстиям, могут быть настолько тонкими, что становятся проходимыми для пучка электронов. Структуру отдельных кристаллических зерен также можно определить по картине электронной дифракции, полученной при прохождении пучка электронов через отдельное зерно. Изменение структуры, происходящее с течением времени (не исключено, что и при повышении температуры), также можно обнаружить этим методом. [c.504]

Эффективное сечение определяют экспериментально по ослаблению пучка нейтронов в слое вещества мишени конечной толщины (фиг. П-У. 1). Рассмотрим площадку 1 см плоскопараллельной фольги толщиной Хо, на которую за единицу времени попадает /о нейтронов. Если число ядер в 1 см этой фольги равно Л , то в плоском слое толщиной йх содержится Мйх ядер (на [c.613]

Образец считается тонкой пленкой, если его толщина меньше продольного размера области взаимодействия электронов в массивном объекте одинакового состава. Поперечные размеры пленки практически бесконечны по сравнению с поперечным размером пучка. Тонкие слои на толстой непрозрачной для электронов подложке принято называть пленками, а слои без подложки — фольгами. Если пленка или фольга анализируется при стандартных энергиях пучка (15—30 кэВ) с использованием массивных эталонов и если состав рассчитывается методом трех поправок или методом а-коэффициентов, то суммарная концентрация будет меньше 100%. Нормировка результатов к [c.56]

Какова будет интенсивность пучка фотонов N1 К-Ьз,2, имеющих энергию 7,47 кэВ, после прохождения через ту же фольгу [c.64]

Рис. 44.14. Энергетическое распределение в пучке электронов после прохождения ими стопки медных фольг 6]. Кривые соответствуют прохождению пучка через 0 4 8 12 16 20 медных фолы по 0,62 кг/слс- каждая.

Если пучок электронов проходит через достаточно тонкую фольгу, так что потерями энергии можно пренебречь, то средний квадрат угла рассеяния электронов в лабораторной системе координат после прохождения фольги равен 1 [c.958]

Пучок-фольга. При прохождении пучка ионов, ускоренных до энергии 1 Мэв, сквозь тонкую фольгу плотность л 10 г1см ), расположенную в вакууме, наблюдается слабое свечение пучка, видимое в темноте хорошо адаптированным глазом. Обычно это свечение синего цвета. Яркость пучка спадает до нуля на протяжении нескольких сантиметров от поверхности фольги, вблизи которой она наибольшая. Спектральное исследование излучения показало, что оно содержит линии многозарядных ионов элементов, составляющих пучок. Ионы образуются и возбуждаются в процессе взаимодействия пучка с решеткой фольги. Ввиду того,, что скорости ионов в пучке обычно составляют около 1% скорости света, трудно избавиться от уширения линий, обусловленного эффектом Доплера, и потому точное измерение их длин волн составляет серьезную проблему. [c.277]

В качестве средства калибровки пучков атомов металлов в работе [190] предложено использовать изменение сопротивления тонкой железной или медной полоски, помещенной в пучок. Фольга длиной I и шириной а помещается перпендикулярно пучку, и ее сопротивление R измеряется с точностью 10 без пучка и после экспозиции пучком известное время t, за которое оно изменяется до величины R2. Тогда сопротивление осажденного слоя Rn=RiR2l R -R2) и толщина слоя составляет d— = plfaRri, где р — удельные сопротивления металлов. Скорость образования пленки атомами, сфокусированными в пучок ис-точником с температурой Т со средней скоростью атомов yiSRTfnM, определяется как dit, и тогда плотность пучка может быть вычислена из соотношения [c.195]

Ханс Гейгер и Эрнест Марсден, работавшие в лаборатории Резерфорда, сфокусировали пучок альфа-частиц - более массивных из обоих типов (альфа- и бета-) излучений - на листе золотой фольги толщиной 0,00004 см (около 2000 атомов). Они окружили его специальным экраном (см. рис. У.б), на котором отмечалось каждое попадание альфа-частицы, что позволило исследователям проследить путь каждой частицы после прохождения фольги. [c.310]

Электронно-микроскопический анализ. Этот метод дает представление о строении кристаллических областей в асфальтенах и дает наглядную картину об их надмолекулярной организации. Исследования выполняются в просвечивающих и сканирующих (растровых)- электронных микроскопах [329, 330]. Просвечивающие электронные микроскопы позволяют одновременно получать как электронно-микроскопический снимок, так и электронограмму в области больших и малых углов. Разрешающая способность их составляет 15—2 нм, а для сканирующих микроскопов 3—5 нм. Пучок электронов вызывает значительный разогрев и даже плавление образцов, поэтому просвечивающая электронная микроскопия применяется для объектов, имеющих незначительную толщину,— несколько десятков нанометров. Для этого образцы специальным образом готовят получают либо тонкие пленки, либо с помощью ультрамикротомов готовят срезы толщиной 10—20 нм. Из косвенных методов для исследования структуры асфальтенов получил распространение метод реплик. Для исследования используют мелкодисперсные порошки асфальтенов [325] или растворы в бензоле [319]. В первом случае асфальтены помещают на угольную (аморфную) подложку на медной сетке. С целью определения фоновых микропримесей проводят контрольные съемки пустой подложки. Во втором случае бензольные 0,1 % растворы асфальтенов диспергируют на поверхность полированного стекла с частотой излучателя 35 кГц. Далее стекло.с пленкой асфальтенов помещают в вакуумный пост и растворитель откачивают в течение 20 мин. Для контроля сходимости результатов с поверхности пленки асфальтенов получают реплику двумя способами. Одноступенчатая реплика образовывается напылением угольной пленки, а двухступенчатая — чистого алюминия толщиной не менее 0,2 мм. Затем асфальтеновую пленку растворяют в бензоле и отдельную угольную реплику оттеняют платиной. Во втором случае на обратную сторону отдельной алюминиевой фольги напыляют платиноугольную реплику толщиной 20—30 нм, а алюминиевую фольгу затем растворяют в азотной кислоте [331]. [c.158]

Среди продуктов радиоактивного распада часто встречаются альфа-частицы, которые, как было показано, есть не что иное, как дважды ионизированные атомы гелия. Одним из способов наблюдения таких частиц служат сцинтилляции, которые вызываются частицами на флюоресцирующем экране, покрытом, например, сульфидом цинка. Если параллельный пучок альфа-частиц ударяется о флюоресцирующий экран, то на нем наблюдается изображение поперечного сечения пучка. Однако когда между источником и экраном помещают тонкую пленку, например золотую фольгу, то изображение увеличивается в размерах и становится несколько размытым. Этого и следовало ожидать ввиду того, что атомы фольги состоят из определенным образом расположенных электрически заряженных частиц, и альфа-частицы также заряжены, т. е. происходит рассеяние падающих частиц атомами фольги. При этом возникает вопрос, как данное распределение зарядов в атоме влияет на рассеяние падающих альфа-частиц. Используя свою модель атома, Томсон теоретически рассчитал, каково должно быть выражение для среднего отклонения частиц . Этот расчет вместе с вычислениями Резерфорда и опытами Гейгера показал, что для модели атома Томсона вероятность рассеяния альфа-частиц под большими углами близка к нулю. Однако Гейгер и Марсден экспериментально доказали , что приблизительно 1 из 8000 падающих на золотую фольгу альфа-частиц отклоняется на угол, больший 90°. Это не соответствовало модели Томсона, которая предполагала отклонения только на малые углы. [c.28]

SH (II) имеет отношение aO- SiOa 1,5—2, содержит 2—4 молекулы H20( 2SH2, 3S2H3 и др.). Кристаллизуется в виде отдельных волокон и пучков волокон. Редко образует волнистые (гофрированные) пластинки типа фольги. Базальное межплоскостное расстояние обычно 0,98—1,06 нм. При нагревании превращается в - jS. [c.305]

Решающая роль в утверждении планетарной теории строения атома принадлежат Резерфорду. Его опыты (1911) заключались в бомбардировке тонкой металлической фольги (из золота и других металлов) потоком быстрых а-частиц и наблюдении за направлением движения этих частиц (рис. 13). Пучок а-лучен радия пропускался через диафрагму К и падал на золотую фольгу М толщиной 5000 А, что отвечает примерно 1000 слоев атомов.С) о ющьюрегистрирующего устройства Р (счетчик и пр.), перемещавшегося по дуге О, подсчитывалось число попадающих в него а-частиц в единицу времени при разных положениях устройства под разными углами р, отсчитывавшимися по дуге О от точки А. Один из плотнейших металлов (золото) оказался ажурным для а-частиц. Подавляющее большинство их проходило сквозь фольгу без отклонения или с небольшими отклонениями и только примерно одна частица из 10 претерпевала отбрасывание на угол больше 90°. Число таких частиц росло примерно пропорционально увеличению толщины фэльги. [c.55]

Решающая роль в утверждении планетарной теории строения атома принадлежит Резерфорду. Его опыты (1911) заключались в бомбардировке тонкой металлической фольги (из золота и других металлов) потоком быстрых а-часгиц и наблюдении за направлением движения этих частиц (рис. 13). Пучок а-излучения радия пропускался через диафрагму К и падал на золотую фольгу М. толщиной —500 нм, что отвечает примерно 1000 слоев ато- а л мов. С помощью регистрирую-щего устройства Р (счетчик и , [c.67]

Десорбционная ионизация основана на бомбардировке труднолетучего в-ва, помещенного в матрицу (глицерин, монотиоглицерин, полиэтиленгликоли, этаноламины и др. жидкости), пучками ускоренных частиц (атомы или ионы инертных газов Аг, Кг, Хе, а также ионы щелочньк металлов, напр. С ). В результате диффузионного обмена в жидкости с облучаемой пов-сти непрерывно удаляются продукты деструкции в-ва, что позволяет получать хорошо воспроизводимые масс-спектры. Применяют также метод ионизации тяжелыми продуктами деления радиоактивного и ионами тяжелых элементов, получаемыми на ускорителях. В местах попадания таких тяжелых частиц в мишень, к-рая представляет собой пленку исследуемого в-ва на металлич. фольге, металлизир. пластике или нитроцеллюлозе, за 10 " с достигаются т-ры до 3-10 °С. Такое быстрое нагревание позволяет ионизировать тяжелые молекулы без разложения. [c.660]

В 1909 — 1911гг. Резерфорд совместно с Гейгером (впоследствии изобретателем известного счетчика Гейгера) и студентом Марсденом поставили оригинальные эксперименты, позволившие исследовать внутреннюю структуру атома. Сфокусировав пучок альфа-частиц на поверхность тонкого металлического листка, они наблюдали за тем, что происходит, когда этими летящими с большой скоростью снарядами простреливается металлическая фольга. Было установлено, что большая часть альфа-частиц проходит через металл, не изменяя направления, и регистрируется при попадании на флуоресцентный экран, расположенный сзади (рис. 4.7), Однако иногда эти быстро летящие частицы после попадания в фольгу отклонялись, причем в некоторых случаях отклонение было так велико, что частицы поворачивали назад, почти по направлению к их источнику. [c.62]

Анализ образцов в виде тонкой фольги представляет собой простейшую аналитическую проблему. До некоторой степени микрорентгеноспектральный анализ образцов в виде тонкой фольги проще, чем анализ плоских массивных образцов. Когда образец очень тонкий, упругое рассеяние и потери энергии уменьшаются до такой степени, что эффекты атомного номера исключаются или в лучшем случае оказываются второстепенными. Поскольку сечения как упругого, так и неупругого рассеяния уменьшаются с увеличением энергии пучка, образцы в виде тонкой фольги лучше всего анализировать с помощью аналитического электронного микроскопа (АЭМ), который обычно представляет собой комбинацию просвечивающего и просвечивающего растрового электронных микроскопов, работающих при ускоряющем напряжении 100 кВ и снабженных рентгеновским спектрометром с дисперсией по энергии. В случае отсутствия АЭМ можно использовать РЭМ или рентгеновский микроанализатор, работающий при ускоряющем напряжении 40—60 кВ, хотя роль эффектов атомного номера в зависимости от состава фольги или ее толщины может стать значительной. Как поглощение, так и флуоресценция также становятся незначительными для тонкой фольги в зависимости только от толщины фольги и независимо от энергии пучка. Таким образом, при анализе образцов в виде тонкой фольги можно пренебречь всеми матричными эффектами — влиянием атомного номера, поглощением и флуоресценцией, па которые должна вводиться поправка при анализе массивных образцов. В результате анализ тонкой фольги можно провести ири помощи простого метода относительной чувствительности, [169, 170]. [c.57]

Для того чтобы достичь высокого пространственного разрешения следует анализировать либо частицы малого размера, либо тонкие образцы на прозрачных для электронов подложках (тонкая углеродная фольга на медной сетке). Подготовку таких образцов осуществляют срезыванием слоя с последующим ионным либо электрохимическим травлением, при этом для каждого материала процедуру оптимизируют. Toлш нa образца в аналитической области находится в пределах от 10 до 100 нм. Энергия первичных электронов в АЭМ составляет от 40 до 400 кэВ. Более низкие энергии предпочтительны для рентгеновского микроанализа, более высокие—для получения изображения с высоким разрешением. Необходимо получить максимальную интенсивность пучка при его малом диаметре, поскольку практически все аналитические сигналы пропорциональны току зонда. С использованием электронных источников высокой яркости (автоэмиссионные катоды) можно получить ток зонда до 1 нА при диаметре зонда всего 1 нм. Это является основой чувствительного нано-анализа и всестороннего анализа межфазных границ. [c.338]

Ири гидрировании этилена на никелевой и медной фольге [15, 41] снова равно энергии когезионио1т связи меди, что также соответствует кинетике этой реакции (первый порядок по водороду и пу.тевой по этилену [7]), Де1гствительно, в случае катализаторов, требующих активации, адсорбционный коэффициент равен [20] [c.178]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология