Эмиссия ионов вторичных отрицательные

Таким образом, механизм дуги можно представить себе следующим. Из катода в результате высокой степени его разогрева (термоэлектронная эмиссия) или наличия около его поверхности больших напряженностей электрического поля (10 —10 в см — автоэлектронная эмиссия) вырывается поток электронов. Первый случай имеет место для материалов катода с высокой температурой плавления и испарения металла (уголь, графит, вольфрам, молибден), благодаря чему температура на их поверхности может достигать в катодных пятнах значений 2 500—3 000° С и выше, когда начинается заметная термоэлектронная эмиссия. Второй случай соответствует материалам с низкой температурой кипения и испарения (ртуть, титан, медь). В области катодного падения поток электронов разгоняется настолько, что за ее пределами происходит интенсивная ионизация частиц газа в дуговом промежутке, причем здесь, по-видимому, весьма существенна роль ступенчатой ионизации. Образовавшиеся положительные ионы под действием поля направляются к катоду и разогревают его вторичные и первичные электроны направляются через столб дуги в направлении анода. На их пути происходят новые соударения (главным образом термическая ионизация) и образование новых заряженных частиц, что компенсирует их исчезновение в более холодных частях столба путем рекомбинации и диффузии. При попадании на анод отрицательные частицы нейтрализуются, выбивая из него некоторое количество положительных ионов, устремляющихся через столб дуги к катоду. Плазма столба в целом нейтральна, т. е. концентрация положительных и отрицательных частиц одинакова, но из-за того, что подвижность электронов по [c.29]

Следующий метод, применяемый для исследования поверхностных явлений,— это метод вторичной ионно-ионной эмиссии. При бомбардировке поверхности твердого тела первичным пучком положительно заряженных ионов (обычно ионами инертного газа, например, Аг+) происходит эмиссия с поверхности вторичных положительных и отрицательных ионов — вторичная ионно-ионная эмиссия, а также нейтральных и некоторых других частиц [3, 8—11]. Прямое масс-спектрометрическое изучение вторичных ионов, а в ряде случаев дополнительное изучение вторичных нейтральных частиц (с ионизацией их электронным ударом) дает ценную информацию о поверхности твердого тела. [c.49]

Одной ИЗ главных методических трудностей при изучении вторичной ионной эмиссии из диэлектрических материалов является образование на их поверхности трудно контролируемого электрического заряда, что затрудняет сбор вторичных ионов. Рассмотрим основные процессы, которые приводят к образованию таких зарядов на поверхности диэлектрической мишени, если она находится в электрическом поле, способствующем эмиссии положительно заряженных ионов. Как известно, бомбардировка поверхности твердого тела ионами с энергией, превышающей несколько сотен электронвольт, приводит к эмиссии положительно и отрицательно заряженных ионов и вторичных электронов. На рис. 7.2 показаны потоки приходящих и уходящих с мишени заряженных частиц в этих условиях. [c.178]

Рабочие диапазоны для счетчика Гейгера и пропорционального счетчика можно определить, снимая зависимость скорости счета (отсчеты/мин) от напряжения для фиксированного источника радиации. Следует принять меры предосторожности, чтобы ускоренные полем положительные ионы не вызывали вторичную электронную эмиссию на внешнем (отрицательном) электроде. Дело в том, что вторичные электроны, разгоняясь полем, могут вызвать дополнительную ионизацию газа и непрерывный тлеющий разряд. Во избежание этого в газ, наполняющий трубку, вводят несколько процентов паров органических [c.508]

Электризация частично проникающими электронными или ионными пучками проводится в вакууме, причем энергия электронов выбирается таким образом, чтобы, с одной стороны, длина пробега электронов в полимере была значительно меньше толщины иленки, а с другой стороны, чтобы коэффициент вторичной электронной эмиссии был меньше единицы, ибо только в этом случае заряжаемая поверхность приобретает устойчивый заряд отрицательного знака. Кинетика зарядки полимерных пленок электронным пучком в вакууме также свидетельствует об экспоненциальном возрастании 1/з с течением времени зарядки, причем время релаксации т определяется силой тока электронного пучка. [c.192]

Все эти обстоятельства находят свое объяснение в том случае, если принять, что в 90- и 60-градусных приборах отрицательные пики являются следствием вторичной эмиссии с краев щелей коллектора или с близлежащих поверхностей эмитируемые электроны благодаря своей малой массе могут достигнуть коллектора при движении по криволинейному пути в магнитном поле рассеяния [2018]. В 180-градусных приборах магнитное поле у коллектора достаточно велико, для того чтобы подавить вторичные электроны путем возвращения их к тому электроду, у которого они образовались [2132], Подавление всех отрицательно заряженных частиц с низкой кинетической энергией легко может быть достигнуто путем установки антидинатронной сетки между щелью коллектора и коллектором оба эти электрода находятся под потенциалом земли. Действие потенциала 60 в, отрицательного по отношению к земле и приложенного к антидинатронному электроду, показано в правой части рис, 92. Такой электрод весьма эффективно предотвращает собирание вторичных частиц со всех поверхностей, находящихся под потенциалом земли и подвергающихся бомбардировке положительными ионами, а также подавляет вторичные электроны, выбиваемые из коллектора. [c.208]

Бомбардировку вторичными частицами высокой энергии можно устранить, вводя сетку с отрицательным потенциалом относительно экрана. Как подтверждают опыты, это подавляет эмиссию вторичных электронов. Однако, несмотря на это, слой водорода при возникновении изображения Не" удаляется. Образования электронов при столкновениях ион—атом также можно избежать, если работать при низких давлениях Не. (<10 мм рт. ст.) без изменения нестабильности адсорбированного водорода. [c.241]

Благодаря размножению в области между катодом и границей отрицательного свечения число электронов, способных ионизовать, увеличивается и возникает большое число положительных ионов, образующих сильный положительный объемный заряд. Эти положительные ионы двигаются через темное катодное пространство и ударяются о катод. Метастабильные атомы, быстрые невозбужденные атомы (возникшие благодаря перезарядке) и кванты излучения также попадают на катод и вызывают вторичную электронную эмиссию. Чтобы имело место стационарное состояние, каждый электрон, испущенный катодом, должен произвести такое число ионизаций и возбуждений, которое необходимо для освобождения еще одного электрона с катода. [c.227]

Так как существование самостоятельного разряда зависит только от эмиссии достаточного числа электронов с катода за счет его бомбардировки положительными ионами из области отрицательного свечения, то изменение расположения анода будет слабо влиять на электрические характеристики разряда. Так например, если анод начать все ближе и ближе придвигать к катоду, это заметно скажется на электрических характеристиках разряда лишь после того, как последовательно исчезнут положительный столб, фарадеево темное пространство и, наконец, большая часть отрицательного свечения. Когда же анод приблизится к границе катодного темного пространства, то заметно уменьшится число генерируемых ионов, и напряжение, необходимое для поддержания разряда в этом случае, резко возрастет, так как для компенсации уменьшения числа ионов должен увеличиться коэффициент вторичной электронной эмиссии. Такой разряд называется затрудненным тлеющим разрядом. Если анод придвинуть прямо к краю темного пространства (следовательно, расположить его от катода на расстоянии, меньшем средней длины пробега электронов, необходимой для ионизации атомов газа), то ионизации газа происходить не будет, и поддерживать разряд не удастся, даже прикладывая к электродам большие напряжения. Как уже указывалось ранее, в экспериментах по ионному распылению используется аномальный разряд. Это главным образом объясняется тем, что в нормальном разряде для получения нужных скоростей распыления материала катода плотность тока слишком низка кроме того, вследствие низкой величины падения напряжения в нормальном разряде коэффициенты распыления также малы. [c.410]

Признавая определенный смысл и значение этих работ, а также успехи практического применения масс-спектров отрицательных ионов, полученных техникой традиционной масс-спектрометрии, нельзя не указать, что неоднозначность процессов, приводящих к образованию отрицательных ионов в этих работах, снижает теоретическое значение получаемых результатов и, являясь препятствием для правильного истолкования масс-спектров, затрудняет их практическое использование. Отрицательные ионы в названных выше работах образуются в результате наложения в основном двух процессов — диссоциативного захвата электронов молекулами и диссоциации молекул на ионную пару АВ + е->А" + В+-)-е. Диссоциативный захват происходит при встрече молекул с электронами, потерявшими часть своей энергии нри различного рода столкновениях (в том числе и столкновениях со стенками ионного источника), и электронами вторичной электронной эмиссии. Относительный вклад каждого их этих двух процессов в общий ток отрицательных ионов зависит от конструкции камеры ионизации, ее материала, т. е. от условий эксперимента, трудно поддающихся стандартизации. Отсюда — плохая воспроизводимость такого рода масс-спектров отрицательных ионов. [c.135]

Эмиссия вторичных электронов с металлической поверхности под действием падающего луча положительных ионов обсуждалась ранее, поскольку это явление лежит в основе действия детекторов-умножителей. При падении пучка ионов на металлическую поверхность с последней могут быть вырваны положительные ионы масс-спектрометр открывает благоприятную возможность для определения масс и количества таких ионов, а при наличии дополнительного источника ионизации — и нейтральных частиц, вырываемых с поверхности. Этот процесс можно рассматривать как чисто механическое столкновение между ионами и поверхностными атомами мишени. Трудность проведения успешного эксперимента состоит в получении чистой поверхности, поскольку даже при остаточном давлении адсорбируемых примесей менее 10- мм рт. ст. наблюдается фон углеводородных ионов [972]. В большинстве опубликованных работ [ 1868, 2078, 2079] описывалось выделение только одноатомных ионов с поверхности. Однако Хониг [972] обнаружил положительные и отрицательные многоатомные ионы, а также нейтральные частицы. Например, при бомбардировке поверхности германия ионами инертных газов он получил положительные частицы Ое+, Се , СеН+, СеОН", СегО" , Ыа+, [c.456]

В работах [1, 2J было установлено, что состав и состояние слоя газов, адсорбированных на поверхности металла, оказывает существенное влияние на состав вторичных положительных и отрицательных ионов, выбитых с поверхности металла первичными ионами. Оказалось, что протекание некоторых химических реакций на поверхности металла существенно влияет на температурную зависимость интенсивности отдельных линий в масс-спектре вторичной ионно-ионной эмиссии. В связи с этим можно попытаться использовать явление вторичной ионно-ионной эмиссии для выяснения характера элементарных процессов при гетерогенном катализе. Однако при этом нельзя ограничиться только анализом изменений в масс-спектре вторичной ионно-ионной эмиссии, возникающих вследствие каталитического процесса. [c.309]

B. M. Д у к e Л ь с КИ Й и Э. Я. 3 а и дб ер г, ЖЭТФ, 19, 731 (1949), К вопросу о вторичной электронной эмиссии под действием отрицательных ионов. [c.763]

Кроме автоэлектронной при ионной бомбардировке катода протекает интенсивная вторичная электронная эмиссия. Основными зонами тлеющего разряда (рис. 51) являются катодное темное пространство и отделенное от него отрицательное свечение, которое нередко переходит в зону фарадеева темного пространства. Эти три зоны [c.145]

Детекторы. Приемник ионов с регулируемой по ширине щелью состоит из коллектора ионов и антидина тройного электрода, находящегося под отрицательным потенциалом по отношению к земле, служащего для подавления вторичной электронной эмиссии коллектора. Ширина входной щели должна соответствовать ширине ионного пучка интенсивность последнего обычно не превышает [c.23]

G. Ф о г е л ь Я. М., Слабоспицкий Р. П., Карнаухов И. М., Масс-спектрометрическое исследование вторичной положительной и отрицательной ионной эмиссии, возникающей при бомбардировке поверхности Мо положительными ионами. Журн. техн. физ., 30, 824 (1960). [c.727]

Заряженные частицы представляют собой либо медленные вторичные электроны (с энергией в несколько электроновольт), вылетевшие из металла, либо отрицательные или отрамсенные положительные ионы. Эффективность последних процессов, по-видимому, мала. О вторичной электронной эмиссии из изоляторов известно очень мало, но можно предположить, что она несущественно отличается от эмиссии из проводников. [c.98]

Напряжение пробоя. Возникновение тока в газе под действием, высокого напряжения называют пробоем газа. Если в газ поместить два электрода, соединенных с источником достаточно высокого напряжения, то под действием сильного электрического поля из катода (отрицательного электрода) будут вырываться электроны, даже если катод останется холодным. Это явление называется холодной электронной эмиссией. Вырвавшиеся электроны в электрическом поле получают дополнительную энергию и, на большой скорости сталкиваясь с атомами или молекулами, могут их ионизовать. Каждый электрон ца пути от катода к аноду порождает еще один или несколько электронов, которые, в свою очередь, разгоняясь эле.ктрическидл полем, создают вторичные электроны и ионы. По мере приближения к аноду число электронов возрастает — образуется лавина электронов, соединяющая электроды токопроводящим каналом. Сопротивление газа резко падает. На этом стадия пробоя заканчивается. При достаточно мощном источнике тока после пробоя развивается самостоятельный газовый разряд, который протекает без постороннего ионизатора газа. [c.59]

Как и ко всем другим элементарным процессам, к процессу вторичной эмиссии за счёт потенциальной энергии положительного иона приложимы мето Ды волновой механики, позволяющие подсчитать вероятность перехода электрона из металла на тот или другой уровень энергии в атоме, образуемом при нейтрализации положительного иона [598]. При этом наиболее вероятным оказывается переход на такой уровень, на котором энергия электрона близка к энергии, которой он обладает как электрон проводимости в металле. Эти представления приводят к следующей картине рассматриваемого элементарного процесса. При приближении положительного иона к поверхности металла, когда ион находится от этой поверхности ещё на некотором, хотя и малом, расстоянии, происходит переход к иону первого электрона. В результате этого перехода получается атом не в нормальном состоянии, а в возбуждённом. Затем путём нового элементарного акта происходит освобождение второго электрона проводимости из металла за счёт энергии возбуждения, подобно тому как в объёме газа это имеет место при неупругом соударении И рода. Справедливост такой точки зрения, как это показывают опыты, подтверждается тем, что эмиссия электронов из металла наблюдается также при непосредственном воздействии на катод имеющихся в газе при разряде метастабильных атомов [585, 586]. В работах [585, 586] указан способ получить пучок метастабильных атомов гелия, заставляя ионы гелия падать под очень острым углом на металлическую поверхность. Скорости вторичных электронов, освобождаемых метастабильными атомами гелия, лежали в пределах. от 2 вольт до (0 — 9), где Им —энергия метаста-бильного атома, ср — работа выхода электрона из металла в эл.-в. В случае разряда в гелии при катоде из молибдена скорость вторичных электронов, освобождаемых метастабильными атомами (С/м = 19,77), достигала 15 вольт. Число метастабильных атомов, не теряющих своей энергии на поверхности металла и, следовательно, отражаемых в качестве метастаби-лей же в зависимости от условий опыта, лежало в пределах от 10 до 50%. Наличие процесса поверхностной ионизации, производимой метастабильными атомами, и значение этого эффекта в разряде показаны также опытами Спивака и Рейхруделя [599]. О поверхностной ионизации ударами положительных ионов смотрите также [593, 594, 635—637, 639, 641, 657, 658, 667, 668], отрицательных — [671]. [c.191]

До сих пор мы полностью игнорировали существование вторичных электронов при ВЧ распылении, поскольку их роль в генерации плазмы незначительна. Однако вторичные электроны существуют и при распылении диэлектриков ионами с энергией в несколько килоэлектрон-вольт, т. е. в условиях, когда коэффициенты кинетической эмиссии могут быть больше единицы, число таких электронов может быть довольно большим. Эти электроны ускоряются в ионной оболочке в направлении, перпендикулярном поверхности мишени, и проходят плазму с высокими скоростями. Они могут стать основной причиной нагрева и электрического под-заряда подложки, если последняя расположена на их пути, и меры по искривлению их траекторий с помощью магнитных полей не предприняты. Если энергия вторичных электронов, облучающих какой-либо электрод (в частности, подложку), будет достаточно большой, чтобы коэффициент вторичной электронной эмиссии этого электрода стал большим единицы (для большинства диэлектриков эта энергия равна приблизительно 40 эВ), отрицательный потенциал его уменьшится и станет ближе к потенциалу плазмы. [c.368]

Ионный ток может быть Искажен эмиссией вторичных электронов, положительных и отрицательных ионов, с покрытых цезием поверхностей ускоряющей сетки и коллектора. Эмиссия вторичных частиц может быть вызвана термоэмиссией, фотоэмиссией, падающими ионами и нейтральными атомами. Для частичного подавления вторичных частиц ускоряющая сетка изготовлялась высокой скважности. Для подавления вторичных частиц использовался охлаждаемый кoллeкfop специальной конструкции. [c.90]

Бохун [29], автор наиболее общепринятой теории зкзоэмиссии, основанной на зонной модели, отмечает, что некоторые результаты не укладываются в рамни этой концепции. Для исходных щелочных галогенидов, не содержащих центров окраски, наблюдали четко выраженные пики ТСЭ в области 230—430° С, особенно в том случае, если образцы были смочены водой, спиртом и др. [4]. Сделано предположение, что на поверхности кристалла, покрытого адсорбционной пленкой, протекают химические реакции, результатом которых является эмиссия и десорбция как нейтральных, так и заряженных частиц. Исследованиями в вакууме при регистрации вторично-электронным умножителем с одновременным масс-спектрометрическим анализом показано, что самовозбуждающаяся змисоия с хлорида натрия обусловлена десорбцией воды в виде отрицательных ионов [27]. [c.260]

Из экспериментального графика (рис. 3,6), характеризующего распределение потенциала по длине трубки, мы видим, что значительная часть падения потенциала в разряде приходится на область между катодом и границей отрицательного свечения. Эта разность потенциалов по.дучила название катодного падения потенциала. Соответственно в этой зоне относительно велика и напряженность электрического поля Е. Именно благодаря этому сильному полю полоу кительпые попы, проходя через область катодного темного пространства, приобретают необходимую энергию для образования интенсивной вторичной электронной эмиссии с катода, без которой тлеющий разряд не мог бы существовать. В поле этой же области вторичные электроны также ускоряются и при последующих соударениях с атомами газа на пути к аноду создают новые лавины электронов и ионов. [c.8]