1626435917-d26f9677b92985e7688f24b5e74711ce (844351), страница 84
Текст из файла (страница 84)
2. Методе) полного собирания всех ионов. Бучельннкова [92) провела измерения на кислороде, парах воды и ряде галогенсодержащих молекул в устин>вке, несколько напампнаюшейлампу Лозье, но без системы кольцевых электродов, перпендикулярных направлению электрошюго пучка. На ее результатах, следовательно, не могли отразиться все перечисленные выше !»>ДВД В ~'Ф юм,,п,.ь,э „„, В электронная пу ' 'х учельниковой пспользов ушка с задержнваюп е>! .
ь [СМ. ГЛ, 5 К 5> П «аэ) 1 й РаЗПОСтЫО Па»е . Иа „„ Ш " У Р Р, аналогичный,н„,а а,ию у Используя и пбо, ульц исследовал диссоциативное об азова Его установка, где также [95>[, а также в О „ держипающей разносты е применялся источник струирована так, чтобы ю потенциалов, была с .и специально скан нетическай энергии и углу П и о ы исключить диск имнна! нпй на коллектор соб о зз Установка допус! ает вакуумный прогрев, и пс, гается предельное дав 10 ' ление 10>э л>ж рг. Сг.,>, ния появления примесе! '; и мых газов с накаленны месей в результате взаимо;ей д яствия исследуе ференциальиой м катодом и е сь й откачки, причем иссле р дусмотрена система диф протекает через камеру столкновений.
Знач дуемый газ непрерывно денные в измерениях Ш ' . Значения сечений, най иях ульца, не зависели ни от В опытах Шульца г, магнитного поля, фок си , ф у рующего пучок '), ца камера столкновеи>й п е ца ! ' р дставлнл ~~Ый коллектором пон . Д й цилиндр, ок 'жен и!" р, ру нный цилиндрическим ов. Для собирания от и ат . оси камеры электронным пучком, а НОдавалас! Наложптеги н терной особ»енност! ю режи б ое смещение в несколько вольт. Харак. лампы в режиме измерени фф ежима работы такая экспе рнментальной фф счени!' Нвл'»ется пра ния эффективных с ,тягивающего ионы, сквозь се>к к .киндра, что обеспечивает собира . Д.
кинетической энерпи! ио иранце всех ионов. Д. ,, 55! Нзмс)»сния подают на коллекто ионов изменяют поля н р ость смещения и о кинетической эн р задерживаю ий " -нерпш напав можно с ить, щ " поте>щиал. При этом вым ионного тона в зависимости от задерживаю!. удить, во-первых, па кри- при фиксированной энерги р иваю>цсго потенциала порога выхода ионов в завис ргии электронов и, во-вто ых, рых, по сдвигу заданном за»!Сржива>ан»ем ависимости от эпе >тш алек р . тронов при тором. Для определен фф »ем напряжении меж, еления эффективных сечени>! об аз > ! рш»ательных ионов н сродств п)»шмы, что н оппсанные пр б одства к электрону исиольз ' ченные Шульцем [25>1 е при о суждении ла лампы Лозьс. Полуний от энергии м > кривые зависимости сече! '1 Ввиду к«пикейной зависимости рс д рсэудьтатпп п>мс ы кэ электродов ливерпульская группа бы> В и , .
! мкм пать пспу'>м>нь>с дэипыс ! мп э>пгп, Вводклэсь папрэвк . . он эпс гкп, р к ! и сдсдэть папрэпк пэ р вкэ нэ дпскркмкпэю>ю пон ьюжппстп. у пэ дпскрпмкпэд>пп по углам б „ пс ыдп Ваэ- 447 ,;с>,>ро ! в > .О>>лет>юрителыю сам>асуютсп с формои кривых ,к>и>срг»л! скг>! группы для О, СО и СО>, >ю соответствие абсо .>>отн>>х значений сечешгй оставляет желать лучшего, за исклю>ен>ю;! случая СО.. 1х тому»ке Шульц получил несколько отлии еся значение сродс>ва к алею>рону атомарного кислорода 20кс0,1 зв н выдвинул предположение, что значение 1,46» эв, >юлучепш>е Ьренско>>ок! и др., относ>>тся в действительности к фслсн»рьшу электрона пз >>азбуждеиного состояния О, лежа!пего на 0,5 зв выше основного состояния.
Подробнее об этом расхождешш говорится п Э 7, п. «а» настоя>цеи главы. Полученная Шульцем вел>шина сродства к электрону атомарного водорода [91, 94) хорошо согласуется с общепринятьмш »начениями, прш>едеииыми в табл. 8.1.1. 3. 5515>сг-гпектрг«5>етрн»>сг>55551 анализ. С середины 50-х годов нашего века для большинства двухатомных и трехатомиых газов, в которых возможно образование отрнцательпых попов, были проведены масс-спектроскопические исследования образования отр>щатсльпых ионов.
Б>>ло изучено также большое число газов с более сложным строением молекул. Обычная для этих исследований постаноиса опьпа заьл>ачастся в прапускании электронного пучка известной зиерпш через камеру ионизация, содержащую исследуемый газ при данленип порядка 10.' ммрт.с!. и вытяп>ванин образуемых при этом ионов на вход масс.спектрографа для их последующего анализа. Иногда в камере иоппзацип повышают давление газа до нескольких миллиметров ртутного столба, чтобы изучить вторичные процессы образования таких видов ионов, которые в одиночных столкновениях электронов с молекулами непосредственно ие образуются.
С целью повышения энергетического разрешения во ыноп>х из опытов использовались электронные пушки с задерживаю>цей разностью потенциалов. Масс-спектрометрическая методика позволяет с высокой точностью (до нескольких сотых электронвольт при использовании метода задерживающей разности потенциалов) определять потенциалы появления ионов '), причем саответству>оп!Не паны почти все~да удается однозначно идентифицировать путем анализа по массе.
Что же касается сечений и срогстьа к электрону, то эти величины пе могут быть определены со столь же высокой точностью, как и по»енцпалы появления ионов. Частично это объясняется эффектами отбора по углам, энергии и массе, которые в случае масс-спектрографической методики еще более супсествени>>, чем для лампы Лозье [251 )З данном параграфе будут рассмотрены наиболее современные '1 !!В прээппыюсть результатов этпх Вэмсрсппй могут, однако, поээнп>ь >рудпо уэктыээемыс пспсркпсстпые пптскш>эпы. 448 ГЛАВА В масс-спе>стрографические исследования.
В шггнруемых статс ях можно найти более детальные сведения об экспериментальной технике и ссылки на предыдущие работы. Образование отрицательных ионов в водороде, кислороде и водяных парах при давлениях ниже 4 мж рг. Лт. изучалось Мушлицем (96). Вдпнственный отрицательный иои, наблюдаемый в водороде, -- это нои Н, образующийся при диссоциативном прплнпапии электрона. В кислороде наблюдаются ионы О" и О,, а бомбардировка водяных паров при высоких давлениях вызывает появление и Н .
Мушлпц и его сотрудники исследовали также образование отрицательных ионов в перекиси водо рода ( б в) ( ) И В рядЕ уГЛЕВОдврОЛОВ (98). К ОбраЗОВаНИЮ НЕКО- торых из ионов, наблюдавшихся в этих опытах, могли приводить ионно-молекулярные реакции '). Каррен !1О!) недавно Обнаружил оГ>разование в ионном источнике масс-спектрометра ионов О . Об и и Об при бомбардировке электронамп озона.Обнаружение От в этой работе„по-видимому, явилось первым случаем масс-спектрометрического наблюдения этого иона. Ион Оз может образовываться и в обычном кислороде, облучаемом настолько сильно, чтобы в нем появилась заметная пр Галогены я примесь озона.
алогены нз-за пх чрезвычайно сильной химической активности с помощью масс-спектрометров широко не изучались. Тем не менее иод был тщательно исследован с помощью современной техники Фоксом (68, 69). Оказалось, что единственны ным ех >.ствеиным важм анизмом образования ионов иода является п о -1-,— ь --1- . Ряд современных исследований посввщен галоген- И 1Ы гидридам НС), НВг и Н1, в которых отрицательные ато о> галогенов образуются путем диссоциатнвного е атомарные ния,'102 — 1 41!. С прилипания,' — 0 ).
Сложные галогенсодержащие молекулы представляют особенно большой практический интерес бла~одаря высокой диэлектрической прочности, обусловленной большими коэффициентами прилипания. Несколько работ 151, 105 — 109) посвящено исследованию шестифтористой серы 5Р,. В этом газе образуются ионы БРВ, ЯРА, ВР4, ВРз, Рт и Р . Максимум сечения образования попа БРа нз молекулы ВР, наблюдается при практически нулевой энерпш.
Этим обстоятельством н пользовалнсь в ряде экспериментов с пучками для устав влия шкалы зиер>чш! элеитронов. Предосторожности, необходимые при такой калибровке, рассматриваются Шульцем (1!О). Н екоторые исследователи изучали образование отрицательных Яо,>!>! — >>31. и б л «бо,.
бо,б о тих [99, 100). ') Реа>сини отрииатсльпых ионов с молекулами рассиит ив» р ются в ри о- б- 11ТР1И>АТЕЛВНЫС 1!ОНЫ Б„тьшое шшизние бьшо )пелся>о и окислал! азха. Методом электрошюи бомбардировки создавалпсь попы О и р(О- в р(О 1! !4 -! !6) и )( О (117--119) В р!10 (!201) пабл>одалось образование ионов О" и КО>, 9 6.
Экспериментальные методь! исследования отрыва ЗИЕКТРОИОВ а. Отрыв при столкновениях. Отрыв электронов от отрицательна>х Воина при столкиовещ!Вх с молекулами исследовался как методом пуч!.а, >ак и методом электронпс>го облака. В экспериментах номе!оду пучка выделеиныи по массе моноэпергетнб>ЕСК>П! ПУь>ОК О!РЩ!атЕЛЬИЫХ ШЩОВ ПРОПУСХастеа ЧЕРЕЗ ГаЗОВУ!О мшс!ень, а Образующиеся в ссолкноьеипих свободные электроны собираются на коллектор. В большинстве случаев энерпш пучка выбирае!ся достаточно !изной (От 10 до 5000 эв), !тооы ионизация газа;>!в1псин,>авала лищ> сравнительно малО эле!ыро> и. Те>шик>1 эхепери>>е>Рта в э!и.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
