1626435917-d26f9677b92985e7688f24b5e74711ce (844351), страница 43
Текст из файла (страница 43)
8). За последнее десятилетие и результате дальнейшего усовершенствования электростатического метода анализа по энергиям были достигнуты болыпие успехи в уменьшении энергетического разброса электронных пучков. Кларк !58) сконструировал 127-градусный цилиндрический электростатический селектор энергий, обеспечивающий пучки электронов с энергетическим разбросом 0,2 эб.
Кармет и Кервин 159) усовершенствовали прибор Кларка, что позволило им получать электронные пучки с разбросом 0,04 эв !на полувысоте распределения). Мармет и Кервин уменьшили число отражений электронов от пластин своего анализатора, покрывая их искривленными вольфрамовыми сет. ками. Электрическое поле в анализаторе определяется этими се~ками, а на пластины, расположенные позади сеток, подается такое напряжение, что все электроны, прошедшие сквозь сетки, попадают на пластины. Благодаря этому пространственный (ЛАПА б заряд в пределах анализатора значительно синжеи. Зтн жс авторы покрывали стенки ноцизациоцной камеры решетками нз плотно прилега)ощих друг к другу коротких, тонких позолочец.
ных медных трубок, оси которых были перпендикулярны стенкам камеры. 1(оэф(рипиеит Отра>кишя эли(трщ!Ов От такого «электронного бархата» составлял всего около 20а(ш что позволило существенно уменьшить пространственный заряд внутри ионизациопной камерь), В Ч 9 данной главы описывается скопструиронаиный недавно 11!улы(ем 1601 превосходный 127-градусный анализатор для изучения колебательного возбуждщшя молекул. Полезными оказались также электростатические анализаторы с плоскопараллельными пластипамп — пх преимуществом является простота конструкпии. (Ронер и Нолл 1611 пользовались подобным прибором в своих исследованиях пороговой ионнзации.
Свойства цилиндрических анализаторов исследовались Юзом и Рожанским 1621 п Бэйнбриджем и Иорданом 163~, а характеристики плоскопараллельных анализаторов рассматриваются Ярнолдом и Болтоиом (641, а также Харроуероб(,'651. 2. Модуляция энергии пучка. Описанная вылив техника получения высокого разрешения в экспериментах с электронными пучками была использована при изучении топкой структуры сечений ионизация. Совершенно иной метод был разработан Моррисоном (66, 671 Электроны, испускаемые пушкой обычном! типа, ускоряются постоянным напряженнем, модулированным очень малой переменной компонентой. Эта модуляция энергии вызывает модуляцию ионного тока с частотами, являю(цимпся гармониками частоты модуляции напряжения.
В первом прибли>кении амплитуда и-й гармоники ион)юго тока пропорциональна и-й производной сечения ионизация (усредненного по энергетическому распределению электронов в пучке) по энергии электрона. Таким образом, не прибегая к непосредственному ианесеншо па график кривых, можно изучать структуру кривых ионизации. Поскольку требования к стабильности и воспроизводимости аппарагуры снижаются, такая методика представляется весьма перспективной. Но полностью данный метод чще не рассчитан. б.
Теоретические выводы и экспериментальные данные. В 1953 г. Ванье (681 установил закон порога однократной ионнзации атомов и ионов электронным ударом. Его вывод, основанный на приближенных классических расчетах и положениях статистической механики, соси)ял в том, что для атомов выход должен возрастать как избыток эверс()п электрона в степени 1,127, тогда как для ионов показатель степени лежит между 1,127 и едипипей. Ванье указал, что его вывод не вполне строг, !0 э . 7, :э б, Энергия злектроиа, за а 155 1;;б ГДО гйг >йа 10)б 105 Р,О 115 !20 125 Энереня инеем!ака,за . м п )в )э 20 г) Энео лая Злекагр алга, зе 3 Ф н г. 5.5.2.
Сечения однократной ионизи!Рги простых газов знектроннык ударом 17О1. а — кривая эффективности нонггзаиии лля Не; б -кроа:к эфф ктоэкогси,*ыигоэпии лля Аге +. вблизи порога (егрелксыи показаны лубгытяые освоены сгст яапа, опрелелснвые иэ слектро. скопечесиик лигных); е — криеан эффсктг~эвосгн ионнзам «лла на вблизи порога; з — кри. вэв эффгктиваости ионнаании Нг' (стРелкаин аокмагы х*РактсРныс эвеРгетнчсские со.
стояния нона, анренелевные ия спектроскопических ланиых); а — крнваи эффективности вогпыании СО (стрелки указывает уровни энергии, опрслелениые «пектросконичесин). й гйб С 10,'0 ги 10,0 „-И,Р и )гР -" 1до 00 й б,б 4,0 ы 2,0 100 10 Р 10, 5 )а !2, :- 10, 630 20 10 0 13 и 15 15 17 18 !5 10 2122 Знергая злекгпрока,зв д галах э а( Л Ой в ") Ся., напр>мер, !сГЮ вЂ” !ОЗ!. с) Сх. !3), стр, 84. поскольку некоторые трудности задачи трех тел Г>ыли обойдены на основе предположения об эргодичности.
Совсем недавно Джелтмен !69) исследовал задачу квантовомеханнческн„пользуясь кулоновски-модифицированной формой борновского прибли>кения. Он заключил, что вблизи порога сечение образования ионов с зарядом ле из нейтрального атома должно расти как и-я степень избытка энергии. Большинство измерений, выполненных в последние годы с ионами, не имеющими низколе>кащих возбу>кдепных состояний, по-видимому, подтверждают вывод Джелтмена, но в вопросе о более сложных структурах имеются противоречия [6). Отчасти это можно объяснить несовершенством экспериментальной методики. 1!а фиг.
5.5.2, взятой из статьи Фокса !70), представлены кривые сечения однократной ионизации ряда простых газов. Фокс получил указанные абсолютные сечения, сравнивая свои относительные данные с измеренными. в 30-х годах абсолютными результатами Смита !14), Тейта и Смита )13) и 1!оттингема !33). Изломы на кривых могут быть приписаны образованию ионов в возбужденных состояниях или началу дополнительных способов ионизации, например автоионизацнн. Дальнейшее обсуждение вопроса об нонизации вблизи порога проводится в статьях !71 — 69).
В данной области предстоит еще проделагь болыную работу. й 6. Угловое и энергетическое распределение иеупруго рассеянных электронов Измерениям распределения электронов по углам и энергиям прн их рассеянии на атомах и молекулах было посвящено много работ '), и, хотя бблыпая часть этих работ была сделана довольно давно, большинство результатов считается вполне достоверным. Б гл, 4, 8 2, были представлены данные по угловым распределениям упруго рассеянных электронов; на фиг. 5.6.1 и 5.6.2 сравниваются результаты по упругому и неупругому рассеянию, взятые из книги Мессн и Бархопа '). Этн данные были получены с помощью обычного метода рассеяния пучка с применением электростатического анализа энергии электронов, рассеянных из пучка под заданными угламн.
Дополнительные сведения и описание экспериментальной методики можно найти в той же книге и в обзоре Месси !4) (стр. 344), Особый интерес представляет анализ общих тенденций и наблюдаемых угловых распределениях при рассеянии. О х о,, сс о а" х с о а х х р З хо с сс с о Ы =" сс х р о ха х ха х х О хо х а О~ ох О О о х сс и> о сс . О ы х ;.
О Б В О. с оо ох О с а,хх О Х оо с О. оЗ х с. х с х О х с> х во ха а~ ох О О о х тй х х> о а О О э з с" Ь а"„х аха \ х И:!,. Я -а, хах хй х а х х с эх хах йхх х 'с ай ха х ° ах с" х\ с а хх х с с, -а а а.а„а. х с х ххХ а ° ~"- я «,йх» а,хха ! с,а яй ха а хх а,с аа хы хах "с 'а а с а х я ххха Х х х хсх с х ха а. х Ех за с'х а с х х й х Хх й с х "а а с с а В х ха>х хх ха хх с, а с ххах х х х ах Ххх х с ха х З х х а" Цй а х гллнл з ионизация 3: Возвкждгн31с злгктгонным >дагом 257 ч 7.
Энергетические распределения ионов и электронов, образу!ощихся при электронном ударе а. Ионы. При электронном ударе атому или молекуле может передаваться очень малый импульс, и поэтому образу!ощиеся В Тахяк СТОЛКНОВЕНИЯХ (ПРОСТОЙ СРЫВ ЭЛЕКТРОНОВ НЗ МИП!Ш!И) ионы обладают теми >ке кинетическими энергиями, что и исходные структуры. Если >ке при ионизация мишень диссоццпрует, то внутренняя энергия передается в виде кинетической энергии фрагментам и мишень может отлететь с весьма большой энергией. Развал такой системы описывается принципом Фронка-- Коноона, который утверждает, 3то при электронном переходе расстояния и относительные скорости ядер молекулы изменяются лип!ь в незначительной степени.
(Принцип Франка — Кондона подробно рассма~ривается в работах (5, 7) и в книге (3), гл. 4. Ему подчиняется также процесс диссоциации захвата электрона молекулой, о чем говорится в гл. 8, $1, п. «6».) Значительное число работ приходится на измерение спектров ионов, образующихся при диссоцпативной иопизацпи. Во многих из этих исследований') использовались приборы типа лампы Лозьел), а в большинстве остальных работ — масс-спектрометры'). Экспериментальные методы и результаты экспериментов всесторонне анализируются Месси и Бархопом ((3), гл. 4), Крэггсом и Месси (5). Филдом и Франклином (7!. Правда, в вьциедшей недавно статье Данна (120] высказываются серьезные сомнения в справедливости мноп!х выводов, опирающихся на различного рода исследования диссоциативной ионизации, проведеиные как на лампах Лозье, так и на массспектрометрах с обычными ионными источншсамп.
В обоих типах приборов для регистрации отбираются частш1ы, пспу!ценные под прямым углом к первичному пучку электронов, тогда как Данн утверждает, что угловое распределение продуктов диссоциации может быть в больппшстве случаев анизотропным. Ои рассуждает следу!ощим образом. В силу большой относительной массы ядер прн электронном переходе в антисвнзанное состояние молекулы диссоциация происходит, как правило, за время, малое по сравнешпо с периодом нра!цевия молекулы. Следовательно, с хорошей точностью продукты диссоциацпи будут двигаться в направлениях, характерных для колебательного движения. Поэтому, если вероятность воз63у>кденпя зависит от отпоСл>., аапример, 1164 — ! 1!].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
