Интенсивность вторичной ионной эмиссии

При исследовании вторичной ионной эмиссии эксперимент в общем виде состоит в следующем. Образец помещают в вакуумную камеру и его поверхность облучают пучком ускоренных атомных частиц. Пучок бомбардирующих частиц с требуемыми параметрами (масса частиц, их энергия и зарядовое состояние, интенсивность пучка) создается ионной пушкой. Под действием бомбардирующих частиц из образца эмиттируют вторичные ионы, которые затем формируются в пучок нужной геометрии, ускоряются и направляются в масс-анализатор. Для разделения ионов чаще всего используются магнитные или квадрупольные масс-анализаторы. На рис. 7.1 приве- [c.177]

Заряд мишени удается существенно снизить, если бомбардировку мишени осуществлять пучком ускоренных нейтральных атомов [253]. В этом случае устраняется основной источник заряда — интенсивный поток положительных ионов. Замена ионного пучка на атомный не изменяет вторично-эмиссионных масс-спектров зарядовое состояние бомбардирующих частиц практически не влияет на процессы, определяющие вторичную ионную эмиссию. [c.179]

Интенсивность эмиссии вторичных ионов 1-го элемента (/,) сильно зависит от параметров первичного ионного пучка (типов ионов, их энергии, плотности тока), анализируемой пробы (характера хим связей, физ. св-в, потенциала ионизации атомов, работы выхода электронов бомбардируемой пов-сти и др.), давления и состава остаточных газов в приборе. Величина /, характеризуется величиной вторичного ионного тока (в А) или скоростью счета импульсов (имп/с). Дифференц. выход вторичных ионов у, = К,/С где К,= = представляет собой отношение числа испускае- [c.260]

Общие соображения по влиянию вторично-электронной эмиссии на спектры имеются в [Л. 4-4]. Количественные исследования [Л. 4-5] показали, что в электронном пучке ионного источника существует при нормальных режимах значительная доля (20—30%) вторичных электронов, существенным образом влияющая на величину ионного тока. С течением времени свойства металлических поверхностей ионизационной камеры изменяются вследствие образования различных пленок и напылений. Кроме того, при каждом пуске установки происходит постепенное обезгаживание электродов ионного источника, в связи с чем изменяется коэффициент вторичной эмиссии. Дополнительное влияние на нестабильность ионного тока может возникнуть благодаря действию стабилизатора эмиссии. Вторичные электроны, попадающие вместе с первичными на анод, искажают величину анодного тока. Если стабилизатор эмиссии стабилизирует ток анода, то при изменении величины коэффициента вторичной эмиссии (Т будет меняться температура катода, поскольку стабилизатор будет стремиться поддержать анодный ток неизменным. Изменение температуры катода будет менять распределение плотностей первичных электронов по сечению электронного пучка, т. е. влиять на интенсивность ионного тока. Вследствие этого целесообразно стабилизировать общий ток катода. [c.92]

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]

Анализ термически нестабильных, труднолетучих соединений с использованием традиционных методов ионизации (электронный удар, химическая ионизация, ионизация в сильном электрическом поле) неизбежно связан с возможностью разложения образца в процессе его введения в ионный источник. В отдельных случаях разложения можно избежать, переводя анализируемые объекты в более летучие и термически более стабильные производные (дериватизация). Ограничения этого приема очевидны поиски иных способов ионизации привели к созданию методов, основанных на эмиссии ионов из вещества в конденсированном состоянии. Масс-спектры вторичных ионов, получаемые под действием ионных, электронных и атомных пучков, а также лазерного излучения содержат интенсивные пики молекулярных и осколочных ионов. Их совокупность позволяет определять молекулярную массу и структуру исследуемого образца. [c.176]

В табл. 2 приведено сравнение интенсивностей токов вторичных ионов основы и относительных коэффициентов эмиссии ряда элементов, полученных нами для первичных ионов 0+ и С ", с результатами работы [10] для Аг+. [c.178]

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]

Остается предположить, что в реакции окисления аммиака по крайней мере основные конечные продукты реакции образуются в результате непосредственного соединения аммиака с кислородом. Эта реакция может идти как с молекулярным, так и с атомарным кислородом, поэтому важно выяснить, в каком состоянии кислород находится на поверхности платины — в молекулярном или атомарном. Для этого были проведены опыты с платиновым катализатором в атмосфере кислорода (Ро. 1,5-10 мм рт. ст.). Исследовались зависимости интенсивности массовых линий 32 (О ) и 16 (О ) в спектре вторичных ионов от температуры катализатора и давления кислорода. Результаты опытов иллюстрируются кривыми на рис. 3. Рассмотрение этих кривых позволяет сделать вывод о том, что кислород на поверхности платины находится частично в молекулярном, а частично в атомарном состоянии. Действительно, существование эмиссии вторичных ионов 0 во всем исследованном интервале температур показывает, что по крайней мере часть кислорода на платине находится в молекулярном состоянии. Ионы О могут выбиваться как из молекулярного, так и из атомарного кислорода, поэтому из факта существования вторичной эмиссии ионов О еще нельзя сделать определенных выводов. Такие выводы можно сделать из сопоставления кривых I (Т) для вторичных ионов Оа и О ". Токи вторичных ионов Оа и O при данной температуре катализатора определяются формулами [c.312]

Повышенное почернение фона вокруг интенсивных линий называется гало. Оно вызвано вторичной эмиссией, обусловленной первичными ионами, попадающими на поверхность пластинки. Экспозиции в пределах 10" кулона могут быть на половину обусловлены этим фоном, значительно понижающим чувствительность. Подавить гало удалось Мею [124]. Оп предотвратил взаимодействие между интенсивным ионным лучом основы и эмульсией, вырезая нерабочие части фотопластинки. Предел обнаружения примесей в алюминии был увеличен таким путем на один порядок. [c.358]

Конц. элемента С определяют по интенсивности I вторичной ионной эмиссии, к-рая зависит также от потенциалов ионизации атомов, работы выхода электрона и может меняться для разл. элементов и образцов на неск. порядков. Изменение I м. б. связано и с т. н. реакционной вторичной ионной эмиссией, к-рая возникает при анализе хим. соед., наличии оксидных пленок на пов-сти образца, при использ. химически активных первичных ионов, в присут. реакционноактивных остаточных газов в ионных микроаналиэато-рах. Реакционная эмиссия может приводить к ошибкам в анализе, однако ее использ. для увеличения воспроизводимости и чувствительности метода. [c.225]

Количеств. И. м. проводят, используя теоретич. и эмпирич. градуировочные характеристики С, =/( 1, . Первые основаны на квантовомех. или термодинамнч. моделях механизма вторичной ионной эмиссии. Однако более точны эмпирич. методы с использованием многоэлементных однородных стандартных образцов, чистых в-в или ионнолегированных поверхностных слоев с заданным распределением элементов. При этом обычно рассчитывают коэф. относит, чувствительности (КОЧ)-отношение выходов вторичных ионов определяемого элемента для исследуемого и стандартного образцов К.ОЧ = (1J J) ( J J где и / -соотв. концентрация определяемого элемента и интенсивность ионной эмиссии в стандартном образце, /, и Х-доли измеряемых изотопов соотв. в исследуемом и стандартных образцах. [c.260]

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]

Проведенные эксперименты ие подтверждают также имидную гипотезу Завадского. В работе [3] было показано, что первой стадией реакции разложения аммиака на платине является образование NH благодаря днссоцнацнн аммиака на NH и П.,. Образование NH в этой реакции проявлялось как в масс-спектре вторичной ионной эмиссии, так и в масс-спектре газовой фазы. Для проверки гипотезы Завадского об образовании NH в реакции окисления аммиака было исследовано влияние добавки кислорода к аммиаку на интенсивность линии с массой 15 (NH ) в спектре вторичных ионов. Кривая за-В1ГСИМ0СТИ интенсивности этой линии от давления кислорода изображена на рис. 2. Как видно из рисунка, при давлении кислорода — 7-10 мм рт. ст. эмиссия иона NH исчезает Это полностью противоречит представлению Завадского об образовании имида в реакгщи (III). Таким образом, нрове- [c.311]

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]

Гетерог. фон связан с генерированием аналит. сигнала (напр., вследствие рассеяния электронов, флуоресцентного возбуждения) в соседней с анализируемой фазе. Величина сигнала - ф-ция расстояния от границы между фазами. Наиб высокие систематич. погрешности могут возникать, если концентрация определяемого элемента в соседней фазе существенно больше, чем в анализируемой Фазовая интенсивность обусловлена резким измененнем аналит. сигнала в соседних фазах (слоях), к-рое возникает вследствие различия в специфич. эмиссионных характеристиках этих фаз (как, напр., в случае реакц. эмиссии вторичных ионов) и не зависит от содержания определяемого элемента в них. Систематич погрешности при этом устраняют расчетными или эксперим. приемами. [c.610]

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]

Гораздо менее интенсивное испускание электронов получается при бомбардировке металлических поверхностей положительными ионами. Наиболее тщательные опыты показывают, что существует минимальная скорость положительных ионов, вызывающих вторичное испускание электронов, соответствующая напряжениям от 100 до 200 V. Эта минимальная скорость имеет почти вдвое большее значение для обезгаженной поверхности. Интенси15ность вторичной электронной эмиссии при бомбардировке положительными ионами достигает максимум до 10% силы бомбардирующего ионного тока при скоростях ионов, соответствующих напряжениям, близким к 1000 V. Так например, Джексон (Ja kson) нашел, что минимальный потенциал, необходимый для получения электронной эмиссии с хорошо обезгаженного алюминия, никеля и молибдена при бомбардировке ионами калия, равен соответственно 200, 300 и 600 V. В этом случае максимальная интенсивность вторичной эмиссии пр [c.73]

Как видно из таблицы, интенсивности токов вторичных ионов и относительные коэффициенты эмиссии различаются до трех — шести порядков величины, т. е. метод ВИИЭ является чрезвычайно селективно-чувствительным. Кроме этого, выбор первичных ионов еще в большей степени увеличивает эту селективность (Rt для Мп, Сг, Ti увеличивается на порядок величины при переходе от Лг" к С1 ). С учетом этого в конкретных случаях анализа можно выбором первичных ионов добиваться максимальной чувствительности к определенному элементу. [c.178]

В области очень низких давлений рабочая область ионизационны манометров лимитируется так называемым рентгеновским эффектом. Возвращаясь обратно к рис. Ю2, мы видим, что сетка триодной лампы непрерывно бомбардируется электронами с энергией около 150 э В и с интенсивностью, определяемой величиной эмиссионного тока. Эти электроны возбуждают рентгеновское излучение, которое, попадая на коллектор ионов, может вызывать фотоэлектронную эмиссию. Прибор, изме-ряющий коллекторный ток, не выделяет составляющие, обусловленные переносом заряда электронами, уходящими с коллектора, или попадающими на него положительньши ионами. Таким образом, в случае, когда вторичная электронная эмиссия становится уже сравнимой с током ионов, пропорциональность между давлением и ионным током нарушается. В триодных лампах величина вторичного эмиссионного тока эквивалентна ионному току, соответствующему давлению 10 мм рт. ст. Поэтому рассчитывать на разумную точность измерений для давлений нижа 10- мм рт. ст. уже нельзя. Развитие современных ионизационных манометров идет преимущественно по пути снижения рентгеновского ограничения посредством модификации структуры электродов. В этом отношении успешными оказались три подхода к решению задачи резкое уменьшение площади коллектора ионов, физическое разделение и экранирование коллекторных электродов для электронов и для ионов и, наконец, использование магнитных полей для увеличения пробега электронов, что позволяет уменьшить ток электронной эмиссии без снижения чустви тельности манометра, см. уравнение [27]. [c.325]

Концентрации электронно-возбужденных частиц измеряются по интенсивности спектров их излучения в видимой, ультрафиолетовой (УФ) и ближней инфракрасной (ИК) областях спектра [52— 55]. Наибольшие затруднения вызывает измерение концентраций метастабильных частиц следствие малости вероятностей радиационных переходов с них, а также концентрации атомов на нижних возбужденных уровнях, поскольку линии излучения (резонансные) лежат, как правило, в области вакуумного ультрафиолета и реабсорбированы. Для их регистрации используются спектральные методы поглощения излучения [51—53, 148], которые хороши при концентрациях поглощающих возбужденных молекул выше 10 —Ю см- [148]. Для атомов предельные концентрации несколько ниже, так как вся энергия перехода сосредоточена в одной узкой линии [274]. В послесвечении разрядов возможно детектирование с помощью детекторов вторичной электронной эмиссии [275] либо косвенные методы — передача возбуждения на излучающие состояния малой примеси, например ртути [276—278]. Использование косвенных методов в разрядах затруднено, поскольку возможно влияние на сигнал других возбужденных частиц, ионов и электронов. Тем не менее метод малой излучающей добавки может быть весьма эффективным, и для его осуществления в плазме требуется специальное исследование механизма возбуждения регистрируемого излучения [139]. [c.50]

Такой же принцип получения метастабильных атомов Не был использован для получения пучка поляризованных метастабильных атомов в состоянии 2 5 [149]. Источником возбужденных атомов Не (2 5, 2 5) является электронный удар, осуществляемый в электронно-оптической системе, состоящей из электронной пушки с комбинацией электростатической и магнитной фокусировок, формирующих пучок электронов колли-неарной с молекулярными пуч1ками. Очистка лучка от Не(2 5) и ионов производится при помощи гелиевой лампы и поперечного электрического поля. Полученный пучок по оценке, основанной на измерении вторичной эмиссии электронов с поверхности из нержавеющей стали, имеет интенсивность 2-10 атом/ср-с. Атомы Не(2 5) затем попадают в область слабого магнитного поля ( 10 Гс), которое определяет ось квантования. В этой же области они накачиваются излучением с Л =1,08 мкм, поляризованным по кругу и падающим в направлении магнитного поля. Это приводит к увеличению заселенности магнитных подуровней с т = 1 или —1 в зависимости от знака круговой поляризации. [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология