1626435917-d26f9677b92985e7688f24b5e74711ce (844351), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Описание лампы Лилье и еп применения при изучении захвата электро- 3 ноа см. и гл. 8, й 5, и. «б» ') См., например, ]112 — 1Ш1. сительной ориентации падщощего пучка электронов и какой- либо оси молекуль1, продукты дпссоциации будут обладать соответствующим распределением. В опытах Данна и Киффера 3!121] четко выявлена анизотропия угловых распределений и эн1ргетических спектров про- тОЯОВ, Образу!ощихся прп диссОциатпв!10Й ионнзации молекул водорода, Примепявпшяся в этих опытах аппаратура показана на фиг. 5.7.1. Электроны, испускаемые пу!икон, жестко связанной с цилгшдрической враща>ощейся камерой (в которой происходят столкновения), ионизируют газ-мпшепь„а возникающие Ф и г. 5.7.1. Прибор Данна и Киффера 1120] для изучении анизотронии диссоциатизной ионизаш3п молекул водорода.
в области столкновений ионы дрейфуют через прорезь в стенке камеры. Прорезь находится в плоскости, проходя!цей через направление электронного пучка и перпендикулярной оси камеры. Иены, покидающие камеру под заданным углом, дрейфуют затем через коллимпрующие отверстия и входят в анализатор с секторным магнитным полем, пройдя которое, они ускоряются в направлении регистриру!ощего их электронного умножнгеля. Камера столкновеш!й п электроды в области дрейфа позолочены для уменыпения рассеянных электрических полей, а для ослабления В тех же мс.о!ах магнитного поля до ве~ичииы менее 40 >хз попользовалась специальная экранировке.
Предельный вакуум составлял около 2 ° 10 ' мя рг. Сг., а опыты проводилпсь при давлении около 2 ° 10 з м>и рт. сг. Было проведено два типа измерений. В первом из яих магнитное поле в анализаторе устанавливалось так, чтобы пропускать протоны заданной энергии; при этом величина тока протонов измерялась в функции угла 0 (прп данной знергш1 электронов).
Это делалось для дискретного ряда энерп!й электронов и прп Нескольких значениях знерп!й протонов. Затем фнксировалнсь уп>л и энергия электрона, а эцергия протона план!ю изменялась путем изменения магнитного поля. Такие измерения проводятся также при с- 30 .= 2,0 ку „йа 2,0 15 а 20 ла М) га ЮО Гаа МО МО 130 350 330 310 230 270 250 230 2П) Г30 Угол, грпа Фиг. 5.7.2. Угловое распределение цротонои с анергиеи 8,6 зп, образуюпрнлсн при диссоциатинной ионнзаю)и молекул Н, под дейстнием злектронон различных знергий. 0 Ю 20 30 50 100 200 300 500 1000 2000 Энергия элекп~рг о,за Ф и г.
5.7.3. Эаииснмость отнотении р от знерпги электрона дла протонов с знергиея 8,6 зз, образуюгцг~кси при диссоциатипной иониззюш Н,. Величина р — отиопсение чисел прюоноп, нспупс икмк пол угл'.мп 25 и РМ относнселько алектронного пучка. НОнизлния и возвуждениг электроргнылт удАРОм 230 различных углах и энергиях лунка этектронов. На фиг. 5.7.2 показаны полученные Дангюм и Киффером угловые распределения протонов с энергией 8,6 эо. Можно отметить довольно резко выраженную зависимость от энергии: прп низких энергиях электронов максимум --в прямом направлении, а при переходе к высоким энергняг) — небольшие максимумы под прямыми углами.
(Небольшая асимметрия вперед — -назад обусловлена асимметрией вперед — назад в рассеива)ошей камере). На фиг. 573, где 1,4 13 12 Е 11 ~1,0 ,аз йИп й 07 ' 0,55 к 0,5 ц 04 -03 Ц о,2 Дт 0 1 2 3 4 5 В 7 В Э 10 П 12 М 14 М 15 17 15 13 20 зкергил проп7онп, за Фиг. 5.7.4. Энергетическое распределение протонов и реакции «+На-и г»Н+Н чу 2«, 1 — аптекагмиее оз пркнпапа Франка-Кокьоаа а с.учае кокечпогосостояния Х; 2 — изме- 2 и и' ренное Даеп|оьс п Кнффсгоч прн вверг н алектроноа, ремнй 75 за; 3 — измеренное Лозье прп з1 оргии зле ктрокоа, разной 75 зз. дается отношение протонных токов под углами 20 и 90', показывается, что аннзотропия очень сильно завнсит от энергии.
Пунктирная вертикальная линия указывает пороговую энергию электрона, при которой появлпотся ионы с дапнои энергией. Распределение очень неоднородное: если вблизи порога у него наблюдается резкий пик, соответствующий прямому направлению, то при энергии с)коло 200 эо оно становится почти изотропным. При энергиях электронов выше -200 эв распределение изменяется очень медленно с энергией, обнаруживая слабый пнк под углом 90'.
11а фиг. 5.7А показаны спектры протонов, измеренные Лозье 11221 на электронном пучке с энергией 75 зо, Данном и Кцффером 11211, а также спектр, предсказываемый на основе прршципа Франка — Кондопа. В гл. 8, э 1, п. «б», в рамках этого принципа анализируется развал молекулы Нз. Результаты 240 ГЛАВА Л Данна и Кпффера по П, как будто согласуются с принципом Франка — Копдопа (123).
б. Элекэроиьь Теперь мы перейдем к вопросу об энергетических спек трах электронов, испускаемых в актах иоипза ! 1. и электроин обладают эпергиями пе более иескольких электроивольт, если энергия падэкицих электропов в несколько раз киже порога иопизации атома или молекулы. С воз астанием энергии падающих электропов начинают появляться втопеи ий и при начальных ричные электроны более высоких эперпш', энергиях в иесколько кплоэлектронвольт уже около половины Всех испущеииых электровоз может обладать эпергией выше порога иопизации мишели. Вторичные и иеупруго ра: го рассеянные первичпые электроиы иевозможио различип межд собой акр ьпо, и поэтому точпых экспериментальных даппых об энергетических спектрах электронов, испускаемых п , у нет.
Тем ие менее сделанный выше вывод след ет из лабо ато иы б. р ри х паблюдеиий и подтверждается теорети,вским анализом. Особ со енно вэжиое значение здесь имеют расчеты (!24 — 1261 спект ов 1 р вторичных электровоз, соэдапиых протонным ударом, ибо эпергетические спектры электроиов, исп скаер ~ яи ации электропзми и протонал1и, аиэлогичпы.если , лв, испускае- ~ ту же мии~епь при глдпервичиые частицы бомбардируют одну и т иой и той же скорости.
Если исходить из такого соответствия, то расчепя Вейтсэ, й)эк Дауэлла и Омхолта (126) показывают, что при иопизации пеона электролами с эиергией 1 кэв энергия около 65»~э испущепиых электронов превышает эиергию ионизации атомарпого водороде (!3„6 эв), энергия 40ч)э электронов более чем вдвое превышает эту вели шпу, а 25эй —. более чем в 4 раза (см. фиг. 6.7.12). Б. ВОЗБУЖДЕНИЕ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ ЭЛЕКТРОННЫМ УДАРОМ Перейдем теперь к вопросу о возбуждеиии атомов и молекул электропиым ударом. 51ы будем рассматривать возбуждение более высоких электропинх состояпий, которое может пи» исходить и в атол1ах, и в молекулах, э также Воэбуждеиие колебательных и вращательиых состояний, возможпое только в молекулах.
Экспериментальное изучеиие процессов возбуждепи ~ т б более косвенных методов и оказывается значительно более трудным, чем в случае иопизации, что связаио с большими трудностями точиого изл е 1'репия сигнала, обусловлеппого процессом возбуждения. П и и р змерепиях иопизацин таким характерным иоииэА11ия и Возвуждеииг элгэпиопиым удлгом 241 сигиалом является образование ионов, которые легко собираются и регистрируются благодари их электрическому заряду. В исследованиях же возбуждепии задача регистрации возбуждеиия стаиовится гораздо бшчее стожпой. и иэ11больших усилий в таких экспериментах треб)ет именно разработка надлежащих схем регистрации. В последуюп1их гэрэграфах описывается ряд способов такой регистрации.
Правда, в опьнэх по изучепию возбуждепия имеется и свое преимущество, э именно: регистрируемые сигпэлы оказываются, как правило, специфическими для состояиия, в которое переходит система при возбуждении. При ~зл:.ереииях иопизации обычио известно лишь то, что мип~еш была иошшированэ, по состояние остаточных ионов, как правило, ие известно, если ие считать некоторых измерений вблизи порога (см. Э 5 настоящей главы). В опытах же по возбуждепию в болшпиистве случаев четко выделяются характерпые, хорошо известные состояпия. При этом ие только получается более детальпая информация, ио становится возможным примепеиие этого метода для целей эдиагиостики» в астрофизике и газовой электропике.
Особенно цепка специфичпость сигпала, обусловлеииого возбуждением состояния, из которого возможно испускапие оптического излучения при переходе в более инакое состояине. Так, иапример, по излучеиию солиечиой коротя можно оценить химический состав и этол1пые копцентрэции короны, если известны соотпет ствую1цие сечения возбуждения и вероятности переходов. ь 8. Общие методы определения сечеиий возбуждения Ниже мы перечислим осповиые методы получения ипформации о процессах возбуждеипя элект(эшппям ударом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
