Работа ионизации газов

Описанные процессы ионизации газов вызываются только заряженными частицами. Однако счетчик Гейгера можно применять также для измерения у-излучения. Попадая на стенки счетчика, оно вызывает эмиссию вторичных электронов. Каждая рабочая область или соответственно каждый тип счетчика имеет евои достоинства и недостатки. Для работы ионизационной камеры необходимы небольшие напряжения, но при этом возникают слабые токи, и поэтому необходимо использовать большое усиление или чувствительный регистрирующий прибор. Ионизационные камеры применяют в основном при измерении излучений большой интенсивности или при работе с сильно ионизирующим -излучением. [c.386]

Введение газов. Для введения газов в разрядные трубки используют вакуумные установки и обычные приемы работы с газами. Небольшие примеси постороннего газа могут существенно изменить интенсивность спектральных линий анализируемого элемента, особенно, если потенциалы возбуждения и ионизации примеси низкие. Перед заполнением газоразрядной трубки сама трубка и подводящие пути [c.256]

Если введение анализируемого вещества вызывает увеличение рекомбинаций или существенное уменьшение подвижности, ток детектора падает, и это уменьшение тока регистрируется па хроматограмме как пик данного вещества. На этом принципе основана работа детектора электронного захвата. Ионизация газа-носителя в этом детекторе приводит к образованию положительных ионов и электронов малой энергии (медленных электронов). Почти весь ток, возникающий в детекторе, переносится электронами, так как их подвижность благодаря малой массе примерно на 3 порядка выше подвижности ионов. [c.50]

В основе работы электрофильтров лежит электрофоретическое движение частиц пыли в электрическом поле высокого напряжения (до 200 тыс. в). Электрофильтры представляют собой трубчатое устройство с коническим днищем — бункером и металлической проволокой в центре. Стенки фильтра соединены с положительным, а проволока— с отрицательным полюсом источника тока. Под влиянием электрического поля происходит ионизация газа при этом частички пыли заряжаются отрицательно, устремляются к стенкам трубы, где теряют заряд и осыпаются в бункер. [c.368]

Положительные ионы возникают в результате удаления из нейтральной частицы одного или нескольких электронов. Образование положительных ионов требует затраты энергии извне на преодоление куло-новых сил притяжения между электроном и положительным ионом. Энергия, которая необходима для этого, Ли различна для разных газов она равна произведению боб и заряда электрона на потенциал ионизации газа и для наиболее слабо связанных с молекулой электронов находится в пределах 4—25 эв . Работа ионизации у элементарных газов тем меньше, чем меньше номер их группы в периодической системе. Поэтому легко ионизируются пары щелочных металлов для ионизации инертных газов требуется большая энергия. [c.20]

В результате соударений движущийся в газовой среде электрон в конечном счете снижает свою энергию до величины, при которой он уже не способен производить ионизацию. При этом лишь часть его энергии расходуется на ионизацию, часть передается нейтральным молекулам при упругих ударах, часть расходуется на возбуждение атомов и диссоциацию молекул. Поэтому чтобы получить полное количество ионизированных электроном частиц, надо его первоначальную энергию разделить не на работу ионизации, а на большую величину — среднюю энергию, необходимую для образования пары заряженных частиц е. Эта величина различна для разных газов и обычно лежит между Л и 2Ли. При малых начальных значениях энергии электронов она больше, затем медленно падает и при энергиях больше 4-10з эв остается [c.21]

Значит, предел детектирования зависит не от величины фонового тока /о, а только от поперечных сечений ионизации газа-носителя и анализируемого вещества и числа ионизирующих частиц, излучаемых радиоактивным источником в ионизационное пространство в единицу времени. При точных количественных анализах необходимо учитывать, что расчет поперечных сечений ионизации молекул по формуле (1) является приближенным, так как при атом не принимаются во внимание связи между атомами. Кроме того, природа газа-носителя также оказывает влияние на эффективное поперечное сечение ионизации. Поэтому при высоких требованиях к точности анализа необходимо, как и при работе с другими детекторами, эмпирическое определение поперечных сечений ионизации или относительных поправочных коэффициентов. [c.138]

Работа датчиков с прямым использованием ионизирующего действия излучения основана на ионизации газов под действием излучения. При этом степень ионизации связывается с параметрами контролируемого объекта (например, давлением газа). [c.228]

Для измерения давления инертных паров лучше всего пользоваться электрическими вакуумметрами непрерывного действия (табл. 21), в которых используется зависимость теплопроводности, трения или ионизации газов от давления. Следует, однако, учитывать, что выпускаемые приборы проградуированы по сухому воздуху, и градуировка для других газов и паров проводится обычно эмпирически, а не путем пересчета. При систематической работе с неиндифферентными газами необходимо регулярно проводить проверку градуировки прибора. Следует защищать измерительные приборы от попадания в них агрессивных паров путем установки охлаждающих ловушек. Необходимо также помнить, что ионизационный манометр действует как миниатюрный насос. Это происходит потому, что ионы, сильно ускоренные в поле высокого напряжения, при столкновении с электродами остаются на поверхности металла. Поэтому измерительные приборы должны соединяться с остальной вакуумной системой посредством коротких и широких трубок, так как в противном случае измеренное давление может оказаться заниженным. [c.80]

В электрофильтрах между отрицательно заряженным коронирующим электродом и положительно заряженным осадительным электродом создается неоднородное электрическое поле (рис. 86). При достижении некоторой критической величины напряженности электрического поля (кВ/м) в потоке возникает лавинная ионизация газа, на коронирующем электроде появляется корона с голубовато-фиолетовым свечением. При этом газ образует ионы, заряженные положительно и отрицательно, и свободные электроны, движущиеся к электродам с противоположным знаком Поскольку отрицательно заряженные ионы и электроны более подвижны, то соприкасаясь с ионами и электронами, твердые частицы и взвешенные в газе капельки приобретают в большей части отрицательный заряд. Заряженные частицы движутся к электродам и оседают на их поверхности. Осевшие твердые частицы периодическим встряхиванием электродов удаляют из аппарата, капли жидкости стекают. Коронирующие электроды обычно выполняют из проволоки, осадительные — из труб (у трубчатых электрофильтров) и пластин (у пластинчатых). Электрофильтры работают на постоянном токе при напряжении 40 — 75 кВ. Расход электроэнергии на очистку газа в электрофильтрах сравнительно невелик — в среднем он составляет 0,5 —0,8 кВт ч на 1000 м газа. Электрофильтры применяют при больших объемах очищаемого газа и когда отсутствует опасность пожара или взрыва. [c.217]

Для осаждения газовзвесей в электрическом поле используют электрофильтры (трубчатые или пластинчатые). Критическое (минимальное) напряжение (в кВ), обеспечивающее лавинную ионизацию газов и нормальную работу фильтров [c.260]

Работа индикаторов взрыва основана на обнаружении внешних проявлений взрыва (светового излучения, повышения температуры и давления, ионизации газа) и преобразовании их в электрические сигналы. Термопары, термосопротивления и ионизационные датчики используются для обнаружения пламени в трубопроводах и приведения в действие пламягасителей, систем опережающей флегматизации, принудительного приведения в действие мембран и т. д. [c.120]

Для работы прибора необходимо создать достаточный поток электронов для достижения нужной степени ионизации газа. Эта задача по-разному решается в различных типах ионизационных манометров, которые можно разделить на три основные группы электронные ионизационные манометры с горячим катодом, радиоактивные или альфа- [c.524]

В основе работы ионных насосов лежит ударная ионизация газа, поступающего в насос из откачиваемого объема, и придание образующимся положительным ионам направленного движения в сторону выпускного отверстия. [c.63]

На рис. 4-1 дана схема современного ионного источника статического масс-спектрометра, предназначенного для работы с газами. Для получения ионов используется метод ионизации молекул с помощью пучка медленных (скорость порядка 100 в) электронов. [c.78]

Введение газов. Для введения газов в разрядные трубки используют вакуумные установки и обычные приемы работы с газами. Небольшие примеси постороннего газа могут существенно изменить интенсивность спектральных линий анализируемого элемента, особенно, если потенциалы возбуждения и ионизации примеси низкие. Перед заполнением газоразрядной трубки сама трубка и подводящие пути должны быть хорошо откачаны. Количество введенных газов обычно дозируют по давлению в трубке. Общее давление также поддерживают постоянным, так как оно влияет на относительную интенсивность спектральных линий. Поэтому вакуумная установка должна позволять откачивать разрядную трубку и всю подводящую систему и контролировать давление в трубке и баллонах для смешивания газов. [c.286]

Счетчики газового усиления. К ним относятся пропорциональные счетчики и счетчика Гейгера — Мюллера. Эти счетчики отличаются от ионизационных камер тем, что работают при высоком напряжении между электродами для частичного усиления сигнала внутри самого счетчика. Такое напряжение создает электрическое поле, которое разгоняет электроны, образовавшиеся при первичной ионизации, до такой скорости, что они сами производят ионизацию газа, вызывая появление еще большего количества электронов. Этот лавинообразный эффект, называемый газовым усилением, создает во внешней схеме гораздо больший ток, чем ток, вызываемый только начальной ионизацией. В пропорциональных счетчиках напряжение на счетчике находится в той области, где степень усиления пропорциональна поданному напряжению. Следовательно, величина импульса также пропорциональна степени начальной ионизации и энергии данной ионизующей частицы. [c.52]

На рис. 46 приводится зависимость коэффициента вторичной эмиссии у,- (число выбитых электронов на один падающий положительный ион в вакууме) от кинетической энергии К ионов для различных металлов. Как и можно было ожидать, у,- увеличивается с /Г и достигает максимума вблизи 100 кэв. Для —N1 этот максимум составляет 3 электрона/ион. Наличие максимума объясняется, вероятно, столь глубоким проникновением быстрых ионов внутрь металла, что при этом испускается только часть всех вторичных электронов. На рис. 46 приводятся также данные для медленных ионов инертных газов, из которых видно, что у, тем больше, чем выше потенциал ионизации газа и чем ниже работа выхода металла. Численные результаты сильно зависят от чистоты поверхности и от количества [c.99]

У анодного конца положительного столба электроны притягиваются анодом, а положительные ионы отталкиваются. В результате перед анодом возникает отрицательный пространственный заряд. Как показано на рис. 113, это вызывает увеличение электрическою поля и резкое повышение потенциала— анодное падение [185]. Электрон, вышедший из положительного столба, вступает в область анодного падения с малой начальной скоростью. Здесь он ускоряется в направлении анода и после прохождения темного анодного пространства приобретает скорость, достаточную для возбуждения и ионизации газа перед анодом. Поэтому анод оказывается покрытым светящимся слоем — анодным свечением,— который иногда распадается на отдельные светящиеся пятна. Об измерениях см. работы [184, 186]. [c.229]

Аналогичным путем, но постепенно совершенствуя методику, пошли другие исследователи 112]. После экспериментального доказательства существования электрона понятие о нем прочно вошло в работы физиков не только в областях, которые были связаны с его открытием (катодные и рентгеновские лучи, ионизация газов), но и во многих других (см., например 113]). Но особенно большое значение электронные представления приобрели для изучения строения и объяснения свойств атомов. [c.10]

Введение [1—6]. Конструкция и принцип работы свинцовой камеры. В алюминиевой камере (см. разд. 10) ионизация газа под действием у-излуче-ния происходит непосредственно после выхода р-излучения из окошка камеры, тогда как вероятность прямой ионизации газа под действием у-излучения крайне мала. Для измерения у-излучения стенка ионизационной каме--ры делается из такого материала, который может дать наибольшее число [c.147]

Если трубку наполнить газом, например водородом, то гальванометр. будет показывать увеличение тока вплоть до значения напряжения 10,2 в. Эта разность потенциалов как раз достаточна для того, чтобы атом водорода из основного состояния перевести на первый возбужденный уровень. При напряжении 10,2 в ток на собирающем электроде резко падает. Имеется и еще целый ряд величин напряжения, при которых ток снова падает. Особенно сильно ток уменьшается при 13,6 в. Энергия, соответствующая определенной разности потенциалов, выражается в электрон-вольтах (эв). 1 эв представляет собой ту энергию, которую приобретает один электрон, если он проходит разность потенциалов 1 в. Следовательно, энергия, соответствующая напряжению 13,6 в, равна 13,6 эв. Она достаточна для того, чтобы электрон освободить от связи с ядром водорода. Напряжение 13,6 в называется ионизационным потенциалом атома водорода, а соответствующая энергия 13,6 эв — работой ионизации. В случае атомов с несколькими электронами имеется несколько значений энергий, которые называются порогами ионизации данного атома. [c.7]

Величина работы ионизации (энергия, расходуемая при образовании пары ионов) несколько зависит от энергии и рода излучения и в более значительной степени от природы ионизируемого газа. [c.176]

За исключением обоих углеводородов и гелия, разность между работой ионизации и ионизационным потенциалом всегда больше величины ионизационного потенциала. Поэтому при облучении газов в среднем только примерно от 1/3 до 1/2 поглощенной энергии действительно расходуется на ионизацию. Такая же или даже [c.184]

На нонизацпонном эффекте, производимом радиоактивным излучением, основан принцип работ следующих типов детекторов ионизационной камеры, пропорционального счетчика и счетчика Гейгера — Мюллера. Все эти детекторы представляют собой наполненные той или иной газовой смесью сосуды, которые имеют два электрода. Схема включения детектора показана на рис. 125. Механизм ионизации газов излучением различного типа и энергии не одинаков, но энергия, затрачиваемая на образование пары ионов во всех случаях составляет около 34 эв. Величина первичной ионизации, т. е. ионизация, производимая ядерной частицей непосредственно, зависит только от доли энергии, [c.334]

Мюллера О —VВ области напряжений О — амплитуда импульса тока возрастает пропорционально напряжению, так как с ростом напряжения снижается вероятность рекомбинации образующихся ионов или диффузии их из электрического поля. В области напряжений —11 все образующиеся ионы достигают электродов, процессы рекомбинации и диффузии практически отсутствуют. Эта область является областью работы ионизационной камеры. При напряжениях больше начинается вторичная ионизация газа, в процессе которой первично образовавшиеся ионы настолько ускоряются приложенным силовым полем, что сами вызывают образование вторичных ионных пар. Вторичная ионизация молекул газа в рабочей области пропорционального счетчика зависит от вида и энергии излучения. При напряжениях больше фактор вторичной ионизации лишь относительно пропорционален энергии и при напряжении U уже не зависит от вида и энергии излучения. Напряжение Иц называют гейгеровским порогом, между напряжениями расположена область работы счетчика Гейге- [c.307]

Работа электрофильтра сводится к следующему если в электрическом поле между электродами поместить газ со взвешенными в нем частицами пыли или смолы, то вследствие выделения электродами электронов происходит ионизация газа, т. е. распад его частиц на положительно и отрицательно заря-жемные ионы. Получив тот или иной заряд, частицы газа будут двигаться с пределенной скоростью к противоположно заряженному электроду и, отдав свой заряд, осядут на нем, а далее под действием силы тяжести будут стекать или спадать в нижнюю часть электрофильтра. [c.323]

Электрофильтры могут работать в широком диапазоне температур и давлений По мнению Спроула максимальная температура очищаемого газа не должна превосходить 360° С иначе аппаратура может покоробиться, однако Леппл сообщает об установках, ра ботающих при температурах вплоть до 1200° ( Сухие газы можно очищать при очень низких температурах, вплоть до —70°С без заметного снижения эффективности улавливания Наихудшие температурные условия лежат в диапазоне 90—150° С, в особенности если газ очень сух здесь сопротивление пыли особенно велико, и она вызывает максимальную обратную ионизацию Улавливание становится особенно трудным когда сопротивление пыли поднимается выше 2 10 ом см Указанные затруднения можно до не которой степени преодолеть путем увлажнения газа, изменения его температуры или введения некоторых веществ повышающих проводимость пыли Если сли иком низкое сопротивление пыли вызывает большой унос частиц, можно установить после электрофильтра циклон что практикуется например в производстве сажи Температура и влажность газа могут иметь существенное влияние на процесс ионизации газа и создают более или менее благоприятные усповия для осаждения частиц [c.306]

В опубликованной вскоре после этого работе Проссера и Китченера [23] бцл применен для измерения молекулярного притяжения между параллельными пластинками из боросиликатного стекла метод, сходный с методом Овербека и Спарная. Однако результаты их измерений были близки к изложенным в 2, очевидно, благодаря применению более эффективного метода удаления поверхностных зарядов посредством ионизации газа токами Тесла. Отличие метода, примененного Проссером и Китченером [23], состояло лишь в том, что сила притяжения измерялась по сдвигу частоты кварцевого осциллятора, к которому прикреплялась нижняя подвижная пластинка, что несколько повысило точность измерений. Измерения были проведены в интервале значений Я от 0,7 до 1 мкм и в более глубоком вакууме (10" мм рт. ст.) [c.79]

Увеличение давления имеет своим непосредственным результатом возрастание плотности веш,еств. Например, при дав-лешт 12 тыс. атм при комнатной температуре большинство жидкостей сжимается примерно на 25—30%. При давлении около 100 тыс. атм уменьшение объема некоторых элементов (Rb, К и др.) достигает 60%. Плотность веш,еств в условиях очень высоких давлений (десятки тысяч атмосфер) превышает плотность их при абсолютном нуле и атмосферном давлении, что свидетельствует о деформации молекул (атомов). Эта деформация сопровождается ростом внутренней энергии веществ за счет производимой работы против сил отталкивания между атомами. При сильном сжатии вещества приобретенная им энергия может оказаться достаточной, чтобы привести к возбуждению его атомов. Экспериментально установлено уменьшение потенциала ионизации газов и появление металлической проводимости у неметаллов при высоких давлениях. Очевидно, что эти изменения могут найти свое отражение в химической реакционной способности веществ. Этот вопрос еще экспериментально не изучен. [c.7]

Масс-спектрометрические течеискатели основаны на принципе ионизации газов и паров с последующим разделением образовавшихся ионов по отношениям их массы к заряду в магнитных и элекфических полях. Этот метод является наиболее универсальным и чувствительным. Существуют масс-спекфомефические течеискатели, рассчитанные на работу с различными пробными веществами, но в большинстве случаев предпочтение отдается гелию. [c.552]

На основании такого предположения о механизме взаимодействия дисперсной фазы с полем коронного разряда следует считать основным параметром, определяюп им перемещение дисперсной фазы к осадительному электроду, при прочих равных условиях величину заряда частицы. Таким образом, эффективность работы электрофильтра ставилась в зависимость от степени ионизации газа и количества ионов, адсорбированных на поверхности дисперсных частиц. На первый взгляд это предположение подтверждалось тем, что различные виды топлива дают разное количество выбросов. Ниже представлены данные о выбросе золы и SO3 для ТЭС на 2,4 млн. кВт. [c.207]

Если магнитное поле прилол<ено перпендикулярно плоскости катода, то электрон будет двигаться ло спирали, длина его пути значительно возрастет, а следовательно, возрастбт степень ионизации газа внутри манометра, благодаря чему газовый разряд может сохраняться вплоть до давлений 10" мм рт. ст. Одновременно для увеличения ионизации применяется система из двух плоских катодов или полый катод с поверхностями, обладающими большой вторичной эмиссией. Разрядный ток манометра после усиления может быть непосредственно измерен ихи использован для работы автоматических устройств. [c.528]

Предварительные работы по определению количества примесей в газах путем измерения их влияния на газовый разряд были проведены Клаком [1], который определял давление паров воды в отпаянных разрядных трубках, наблюдая изменение потенциала разряда газа с изменением концентрации паров воды. Харлей и Преториус [2] изучали зависимость между напряжением при тлеющем разряде и концентрацией примесного газа. В их детекторе, который представлял собой одно плечо схемы моста Уитстона, использовалось напряжение постоянного тока для создания ионизации газа при давлениях в несколько миллиметров ртутного столба. Подобные опыты были проведены Райсом и Брайсом [3], которые в качестве детектора применяли усовершенствованный ионизационный манометр. Ловелок и др. [4—7] описали детектор, состоящий из небольшой ионизационной камеры, содержащей источник -излучения для ионизации газа. Питкетли [8], используя генератор пилообразных импульсов постоянного и переменного тока в диапазоне радиочастот для ионизации газа, провел различные опыты, применяя в качестве детектора усовершенствованную неоновую лампу. Он также исследовал выпрямляющие свойства газа при тлеющем разряде в отношении возможной утилизации этого свойства в детектирующем приспособлении. [c.110]

Прямое измерение работы ионизации. Прямое измерение работы ионизации методом электронного удара было разработано Франком (Fran ]i) и Герцем (Hertz) в 1913 г. В основе его лежит следующий принцип в трубке, где находится исследуемый газ, например гелий, получают электроны с совершенно определенной скоростью. Это основано на том явлении, что накаленная металлическая нить постоянно испускает электроны с очень небольшой скоростью. Если эти электроны заставить двигаться в электрическом поле, возникающем при подаче на металлическую нить отрицательного напряжения, а положительного — на расположенную против нити электродную сетку, подобно тому как эуо делают в радиотехнических усилительных лампах, то такие электроны будут иметь точно известное значение скорости v, а следовательно, и энергии. [c.136]

Одна со неспособность к существованию (соответственно нестабильность) солеобразных соединений инертных газов обусловлена не столько высоким потенциалом их ионизации, а скорее тем, что высокая энергия, затрачиваемая для ионизации, не компенсируется соответствующей высокой энергией решетки образуюш егося соединения. Например, энергия, которая до (жна быть затрачена для отрыва двух электронов от атома Ве (632 ккал г-атом), значительно больше той энергии, которая должна быть затрачена для отрыва электрона от N6 (495 ккал г-атом). Однако в случае образования соединений Ве энергия решетки соответственно выше в случае Ве 2 она равна примерно 826 ккал моль, в то время как для NeF рассчитана энергия около181 ккал моль. Итак, следует иметь в виду для возможности образования соединений решающее значение имеют не абсолютные величины работ ионизации, а отношение этих величин к величинам энергии, получаемой в результате образования противоположно заряженными ионами молекул или кристаллов (а при данных условиях также в результате действия других факторов, например дополнительного присоединения молекул НгО). [c.174]

Из теории Косселя следует, что характеристические свойства щелочных металлов определяются их местом в периодической системе. Они находятся в группе, непосредственно расположенной за инертными газами. Их нейтральные атомы содержат в соответствии с этим на один электрон больше, чем атомы предшествующих им инертных газов. Как показывают спектроскопические измерения работы ионизации, этот электрон легко отрывается, в то время как на отрыв второго электрона нужно затратить несравненно большую работу (ср. табл. 28), для чего энергии образования решетки далеко не достаточно. Этим объясняетсяi почему щелочные металлы в своих гетерополярных соединениях всегда положительно одновалентны. После отрыва одного электрона оставшиеся атомные остовы, т. е. одновалентные ионы щелочного металла, имеют не только такое же число электронов, как у непосредственно предшествующих инертных газов, но и такую же электронную конфигурацию, т. е. электроны находятся здесь в тех же квантовых состояниях, как и в непосредственно предшествующих инертных газах. Невозможность получения соединений щелочных металлов, в которых они были бы отрицательно заряжены, объясняется слишком большим расстоянием каждого щелочного металла от следующего инертного газа. [c.183]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология