Ионный газоразрядный источник

Формы газового разряда. Вследствие лавинообразного процесса образования свободных носителей заряда (электронов и ионов) газоразрядную трубку нельзя непосредственно подключать к источнику питания с малым внутренним сопротивлением, так как в этом случае ток в цепи будет возрастать до тех пор, пока не разрушится какой-либо элемент цепи, т. е. произойдет короткое замыкание. Для ограничения тока в цепь включается балластное сопротивление, которое и будет определять величину тока цепи. Если подключить газоразрядную трубку последовательно с переменным сопротивлением к источнику питания [c.147]

В середине своей траектории ионный пучок, попадающий в кислородную щель, проходит через диафрагму, рассчитанную на расхождение пучка + 10° для пучка, попадающего в водородную щель, диафрагма не делается (см. фиг. 91). Угловое расхождение пучка, соответствующее разбросу ионов по энергиям в массовой единицы для М = 16, равно 10°. Было установлено, что разброс ионов по энергиям для описываемого газоразрядного источника равен приблизительно+20 в при 2-10- мм Hg и+100 в при 0,1 10 мм Нд. Если сравнить эти величины с ранее вычисленным значением 7 = 7/32 = 1560/32 50, то можно видеть, что разрешающая способность описываемого прибора при данной геометрической форме и данном магнитном поле, в области М = 16 [c.222]

Идея фокусировки ионов по скоростям впервые была выдвинута Фаулером и осуществлена Астоном и Фаулером (1922). В то время обычно использовали газоразрядные источники ионов, в которых образовывались заряженные частицы с широким разбросом энергий. Чтобы получить масс-спектр, необходимо при помощи отклоняющего электростатического поля предварительно выделить ионы одной энергии, а затем этот моноэнергетический пучок анализировать по массам в магнитном поле. Поскольку линии масс-спектра должны быть четкими, диапазон энергий для анализа приходится предельно сужать. К сожалению, это приводит к резкому снижению интенсивности. Астон и Фаулер открыли принцип фокусировки по скоростям, позволяющий преодолеть эту трудность. В этом случае можно значительно увеличить диапазон энергий для анализа, не вызывая расширения спектральных линий. Единственное требование заключается в том, что большее отклонение медленных ионов в электрическом поле необходимо компенсировать их ббльшим [c.75]

Поскольку плазма не находится в равновесии, ее характеристики отвечают лишь определенным стационарным процессам. Непрерывно происходит ионизация и нейтрализация зарядов, выделение энергии внутри плазмы и охлаждение вследствие взаимодействия с окружающей средой. При этом наиболее трудно происходит обмен энергией между ионами и электронами, что обусловлено большим различием в их массах. Поэтому отсутствует термическое равновесие между ионами и электронами, а также и нейтральными частицами (молекулами). Энергию от электрических источников (например, дуг) непосредственно получают электроны. Вследствие этого 7 а>7 и>7 м, где Тэ, Ти, 7 м — температуры электронов ионов и молекул (или атомов). В газоразрядных трубках Гэ имеет порядок 10 С, а Та и Ты лишь (1—2)-10 °С. В дуговом разряде, где плотность газа выше и число столкновений больше, величины Та, Тя и Та сближаются. При этом Т и Тм достигают около 6000° С. [c.357]

Устройство источника ионов, применяемого для фотоионизации, такое же, как и при ЭУ. Принципиальной особенностью является отсутствие катода (филамент) и электрических систем, коллимирующих электронный пучок. В качестве источника УФ-света используется газоразрядная лампа, чаще всего водородная, дающая интенсивное излучение света с энергией фотонов в диапазоне 7-13 эВ. Одним из элементов фотоионизационного масс-спектрометра является монохроматор, позволяющий подавать в ионный источник световые потоки с монохроматичностью до [c.22]

По чувствительности определения спектральные методы нередко уступают многим другим физическим методам анализа, позволяя определять бром при концентрации порядка сотых долей процента, что не всегда удовлетворяет аналитика. Однако чувствительность определения можно повысить по крайней мере на два порядка величин, пользуясь концентрированием определяемого элемента путем экстракции тетрабромфлуоресцеина [27], соосаждения с хлоридом серебра [26, 27] или электролитического выделения на медном аноде [33]. Одним из доступных путей повышения чувствительности является также использование газоразрядных ламп с полым катодом в качестве источника возбуждения [30]. Однако надо отметить, что чувствительность анализа при прочих равных условиях зависит от природы матрицы и того катиона, с которым связаны ионы брома [580]. [c.146]

Что касается возможной величины ионного тока из источника, то она определяется площадью S щели в газоразрядной камере (ГРК), предназначенной для формирования пучка, и плотностью тока j на щель, которую можно достигнуть в данном источнике при данной массе ионов. [c.293]

Основные характеристики электромагнитного метода. Разделяемые элементы. Уже отмечалось, что принципиально на электромагнитной установке можно разделить изотопы любого элемента. Но исходное вещество в источнике ионов необходимо испарить и создать в газоразрядном узле давление 10 ч- 10 мм рт. ст. Это накладывает на возможности метода определённые ограничения. [c.295]

Основную роль в образовании квазинейтральной плазмы ионного пучка ( синтезированной плазмы ) играют электроны, появляющиеся в ионном пучке в результате ионизации остаточного газа быстрыми ионами. Образующиеся вторичные ионы выталкиваются из пучка электрическим полем, а электроны остаются в пучке, если к этому созданы условия. Одним из главных условий является наличие потенциального барьера для электронов между пучком и газоразрядным узлом источника 1 (рис. 7.1.1). Этот барьер создают, прикладывая к ускоряющему электроду 4 (рис. 7.1.1) отрицательный относительно земли (т. е. электрода 5) потенциал. [c.299]

Среди серийно выпускаемого ПАПТТ в нашей стране можно отметить Оже-злектронный спектрометр модели 09ИОС-2 и вторичный ионный масс-спектрометр Полюс-4. Конструктивно Оже-электронный спектрометр состоит из аналитической вакуумной камеры с размещенным в ней анализатором энергий Оже-электронов, источниками электронов и ионов и манипулятором с образцом, а также предварительной камеры для смены и обработки образцов. Обе камеры имеют независимую откачку и позволяют получать предельный вакуум 10 и 10 Па. Вторичный ионный масс-спектрометр Полюс-4 предназначен для экспрессного послойного анализа химического состава твердого тела и определения профилей распределения примесей по глубине стравливаемого слоя с разрешением до 3-10 м. В Полюсе-4 применен монополярный масс-анализатор квадрупольного типа, благодаря использованию которого можно одновременно проводить сравнительный анализ образец-эталон в идентичных условиях. В спектрометре имеются два ионных газоразрядных источника типа Пеннинга, в которых в качестве рабочих газов используются Аг, Нг, О2. Аналитическая камера Полюса-4 откачивается механическим вакуумным насосом и ТМН. Рабочий вакуум составляет 10 " - 10 Па. [c.78]

Газоразрядный источник света представляет собой стеклянную или кварцевую трубку или сферу, наполненную газом или паром металла. В трубчатую или сферическую колбу лампы введены (внаяны) два металлических электрода анод и катод. У газоразрядных ламп, предназначенных для работы на переменном токе, каждый электрод попеременно служит анодом и катодом. Электроны направляются к электроду, являютце-муся в данный момент анодом, положительные ионы — к катоду. [c.98]

В технике газы ионизуются во всех устройствах, где присутствует электрический разряд, в том числе в газоразрядных источниках света, в плазменных горелках и плазмотронах для осуществления различных технологических процессов, включая плазмохимические. Овладение атомной гией и развитие техники ускорения заряженных частиц породили многочисленные ситуации, в которых ионы образуются и превращаются в газах, облучаемых различными видами радиоактивных излучений и потоками ускоренных электронов и ядер. Наука и техника все чаще стгшкиваются с газами, нагретыми до состояния заметной ионизованности неэлектрическими способами при высокотемпературном сгорании, в ударных и детонационных волнах, в специфических условиях быстрого движения тел в воздухе. [c.5]

В числе полиизотопных элементов, если исключить газы, едва наберётся полтора десятка имеющих указанное давление насыщенных паров при температуре ниже 900 1000 °С, а нагрев газоразрядного узла источника до более высоких температур вызывает ряд технических трудностей. В табл. 7.1.1 приведены необходимые температуры (в °С) газоразрядного узла источника ионов для работы на некоторых элементах, изотопы которых получали электромагнитным методом, используя исходные вещества в виде металлов. [c.295]

Специальная газоразрядная трубка помещалась в масс-спектрометр в качестве источника ионов. Она имела со стороны анода патрубок для подачи анализируемого газа из дозировально-сме-сительной установки, а с другой ограничивалась торцовым катодом с отверстием около 0,025 мм, через которое пролетали и попадали в масс-спектрометр бомбардирующие катод ионы, так называемые каналовые лучи. Вытянутые таким образом из разрядной трубки ионы получали ускорение в электрическом поле и фокусировались в узкий пучок в ионно-оптической системе линз масс-спектрометр а. [c.111]

И наконец, следует уделить внимание лазерному источнику света. Серийные газовые лазеры вполне пригодны для КРЛС-анализа. Выгодно иметь лазер, настроенный на моду TEMqq, так как тогда распределение интенсивности света имеет гауссовскую форму, а эффективный диаметр пучка — минимальные размеры. Если лазер не стабилизирован по моде, он будет одновременно генерировать несколько линий, расстояние между которыми по крайней мере на порядок больше 10 МГц. Поскольку это расстояние гораздо больше, чем ширина рэлеевской линии, стабилизированный по моде лазер использовать необязательно. Как правило, применяют два лазера. He-Ne-лазер генерирует линию с X = 633 нм, а его мощность обычно не превышает 10 мВт. Его преимущество заключается в том, что он сравнительно недорогой. Ионный аргоновый лазер стоит дороже, но его мощность при генерации любой из двух наиболее интенсивных линий с длиной волны 488 и 514 нм в 100 раз больше. К тому же эти линии находятся в области максимальной спектральной чувствительности фотоумножителей. Однако при низком давлении плазмы для Аг" -лазеров были зарегистрированы спектры искусственного шума [13, 24]. Другая проблема, связанная с этими лазерами, касается механической стабильности лазерных трубок, однако эту проблему можно решить, используя более прочный материал для катода и поддерживая подходящее давление в газоразрядной трубке. [c.179]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология