1626435917-d26f9677b92985e7688f24b5e74711ce (844351), страница 82
Текст из файла (страница 82)
Затем фильтр й1 удалялся, вводился на место фильтр сга и все измерения повторялись. Поскольку все геометрические размеры, давление и напряженность поля, вызывающего дре11ф, извесп1ы, по измеренным значениям токов (при условии независнмои оценки дрейфовой скорости электронов) можно бь1ло определить вероятно<ть прилипания. Наличие двух фильтров позволило исключить граничные эффекты. Метод фильтра электронов был недавно применен Кафелем ]66] при исследовании кислорода, сухого воздуха, влажного воздуха н паров воды при Е/р от 1 и примерно до 25 в/см ° мм рт. ст.
В опытах Кафеля сетки с шагом !,О мм состояли из проволочек диаметром О,! мм. На них подавалось переменное электрическое поле с частотой от 2 до !6 /Игц, Давление газа было около 9 мм рт, ст. Другие проведенные за последнее время опь1ты по методу фильтра электронов описаны в книге Прасада и Крэггса ]9]. 3. 1«)стог) СВЧ разряда.
Измерения око!лестн уменьшения концентрации электронов в распадающейся плазме нхтульсиого СВЧ разряда проводилпсь для определения эффективных сечений передачи импульса электронов (гл. 4, з 1, и. «в»), коэффициентов амбиполярной диффузии (гл, !О, <) !О, и. «б») и коэффициентов электронно-ионной рекомбинации (гл. 12, 9 7, и. «а»), Если в полом СВЧ резонаторе находится электроотрицательный газ, то одной из причин уменьшения концентрации электронов будет образование отрицательных ионов, и при надлежащем ') такое уе, роо«5«о наогла нааиамот также а»ыоронниж а«гннрик— Ггриж нерка О~1 Н ХМ Л1 НЫ1 ИОНЫ ловпп опыта можно отделить вклад прнлипапия рость )меньшшшя концентрации электронов от соответ шпх вкладов диффузии и рекомбинации.
Б и; н ]67]') воспользовался СВЧ методом прн из лнссоцнативиого приднпапия электронов к молекул смеси паров иола и гелия. Гелий играл роль «буферной» до сниэ.а1ошей потери электронов вследствие амбиполярпо' фузни и обеспечивающей тепловое равновесие электроно зом в период распада плазмь1.
СВ'1 псследовюшя прили электронов в кислороде и кис11ородсеац1с!5жап1их смесях 1.или такэке Малкин н др. ]79] и Чаптрп п др ]71]. 4. Метод ихгнулосиои дрсифивОЯ трубки. Был раз, а от лый ряд импульсных методов исследований прнлнпан1гя тронов в дрейфовых трубках, где используютея алек эииттировапнью фотокатодом илп образую1цисся в самом ме газа ]46, 72 . 78]. Зтн методы основаны па измерении з мости от времени 1ока избежавших прилиги11ия электр тока отрииательных поп~в, образ)1ов1ихся и обьеме в результате электронного 11р1О1ИП11нпя.
Ниже мы расс« технику эксперимента, разработа1шэю с1ейпипьь1, Фелп Биопди (78] для исследования прилипания электронов с гней от нескольких сотых долей до нескольких электрона кислороде. Эти авторы уп5вершенстговали методику, ран ь начителш|о с Ч Ои также 166. 69], 4ЗО в скоству1оучепнн ода в банки, и дифв с гапания провоап це- электроны, объе- ависионов и трубки ютрим сом и энерольт в ее описанну1о Дерипгок,,18], при 1ем и,1 улалос з низить необходимую для измерений напряженность полн. Техника проведения и результа1ы зтпх опытов недавно были описаны в статье ]46], где читатель сможет 1гантн дальнейшие интересующие его подробности.
Схема установки Чейпипа и др. для исследования прилинания представлена на фиг. 8.5.1. Это дрсйфовая трубка, вполне аналоги'1пая разработанной Пеком н Фелпсом для описанных в гл. 11, ч 2, п. «б», опытов по определению дрейфовои скорости электронов. Единственное отличие в том, что здесь нет одной нз сеток, имевшихся в этих последних опытах.
Слева на фиг. 8.5.! виден фотокатод, с которого под действием ультрафиолетового излучения импульшюй ртутной лампы периодически испускаются короткие импульсы фотоэлектропоа. Предусмотрена система охранных колец, которая обеспечивает однородность электрического поля в промежутке между катодом и управляющей сеткои (показанной в виде ряда кружков). Фото- электроны под действием внешнего поля дрейфу1от сквозь заполненную газом трубку, причем часть из них захватывае~; я нейтральпымн молекулами. Прп эточ образую1ся отрицатель1ьш ГЛАВА з ионы, скорость дрейфа которых в трубке значительно меньше, чем у свободных электронов.
По зависимости от врел>Они тока отрицатечьных попов на управляющую сетку определяется вероятность прилппання. Описываемый ниже метод измерения в дискретные моменты времени позволяет значительно точнее определить зависимость ионного тока от времени, чем простое осциллографирован е, и ование. лл ~~к Фкг. 8.5д С ... Схема установки Чейннна, Фелнеа н Г>нонка (461 для изучения закеата электронна а кислороде.
Управляющая сетка состоит пз параллельных проволочек диаметром 0,065 мл>, электрически соединенных между собой ч- В ер з одну. В нормальном состоянии сетка заперта как для пролета отрицательных ионов, так и для пролета электронов. Для этого к чередующимся проволочкам прикладывается равное по абсолютной велнчине, но противоположное по знаку постоянное напра>кение. С помощью прямоугольных импульсов нап яжня, ннжающнх до нуля иоле между проволочками, сетку пе- я, с риодически отпирают на короткие повторяемые промежутк ежутки времени. В эти моменты времени большинство ионов н электронов проходит через сетку н достигает коллектора, заэкраннрованного от токов рассеяния.
К коллектору подключен виброэлектрометр с самописцем, измеряющий ионные и электронные токи к то- ТОК>1, КОТО. рые лежат в интервале от 1О-н до 10 " и. Периодическое отпирание сетки производят с определенной задержкой относитель- ОТРН1>АТЕНРНЫГ РЮНЫ но световых импульсов. Икшульсы тока, пропускаемые на кол- лектор за время «ип «интервалов отпирания», суммнруютсн элекб иной т ометром за ольшо б . е число повторений длн каждой выбра е '1 с аземенной задержки. Проведя серию измерений с р величины врем н " п е слить времен- ыми временами задержки, можно точно опред . р личными зависимость тока ионов на сетку, не из> 'р 11е яя ток сетки ную з .
На г афике вре- непоср редственно в различные моме>1>ы времени. р ф м: ' ' мас- меннон зависим мости тока сетки в полулснарпфмическом .моменты б б. юдается острый пнк в самые начальные. момент времени, котора>и определяется собиранием избежавши. р- лнпания электроно . ктронов. За ним следуе~ медленное линейное нара- стание снг е сигнала (иногда в течение десятков миллисекунд), соотее собиранию отрицательных ионов. 1ейпин и др.
[ ) ветству>ощее и ио а на астания показали, авали, Гго нонныи ток в течение этого периода р соответствует вь>ражению У (1) = >Еа«ы>, где!е — начальный ток ионов, достигающих управляющей сетки, а — коэф>)>ициент нрилинпния и расчете на единицу длины пути дрейфи, а цР, — дрейфовая скорость ионов. Коэффициент а (который ие следует путать с вводимым в следующем пункте первым коэффициентом Таунсенда) равен частоте прилипания электронов т„, поделенной на дрейфовую скорость электронов ОФ Значения РТРОР определяют из наклона кривой, выражающей зависимость 1п( от 1, а ш1 оценивают по наблюдаемому времени п олета ионов, образующихся вблизи фотокатода. Это время пролета определяется как интервал времени между пи<ом электронного тока п моментом времени, средним между пиком ионного тока и тем моментом, когда ионный ток спадает до половины от своего пикового значения.
Точный выбор этого последнего момента времени зависит от влинния диффузии на форму тока, которое можно ожно точно учесть. Наконец, полученные таким способом значения а для различных напряженностей поля н давлений пересчитыва>от в искомые коэффициенты двухчастичхчастичного прплнпания, для чего использу>от найденные из других опытов данньРе о скорости дрейфа электронов.
Ч . ю, может быть, будут интересны еще некоторые подробности экспериментов Чейнина, Фелпса и Бионди. ЭР с> рб а была присоединена к сверхвысоковакуумной > а. Пес установке, изгото , изготовленной целиком из стекла н металла. еред каждой серией изме змерений вся установка в целом прогревалась е ату е 300'С в течение 1б час. После прогрева давление в установке не превышало 1О-а мм дт. ст., а скорость натекания была не более 10-' мл1 рт. Гт./мин. Следовательно„за время измерений к исследуемому образцу газа добавлялось !42 — — — — ГЛЛВЛ а лишь иезиачптслщ1 ~ .! чптелщше количес!Ио примессп. .'.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
