А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Ефективність - іонізація

Ефективність іонізації в термоіонного детекторі сильно залежить від застосовуваного лужного металу. Показано[55], Що при використанні сульфату рубідію можна збільшити чутливість детектора до азотовмісних сполук на 2 - 3 порядки в порівнянні з детектором іонізації у полум'ї.

Ефективність іонізації е е (U, Т) є функція енергії електронів, температури і роду іонізіруемого газу.

склад залишкових газів в іонно-гетерні насосі. Ефективність іонізації підвищена за рахунок збільшення довжини пробігу електронів.

Поперечний розріз високовакуумного ионизационного детектора. Ефективність іонізації залежить від іонізуючого напруги, геометрії камери і оптики, формує електронний пучок і витягаючої іони з іонізаційнийкамери.

Ефективність іонізації, виробленої джерелами з електронним ударом, є однорідною в межах фактора 3 для залишкових неорганічних газів і в межах фактора 10 для більшості органічних сполук. Ефективність іонізації пропорційна поперечним перерізом іонізації для даних експериментальних умов. Ефективність термоіонного джерела, як і слід було очікувати, змінюється за величиною. Однак, якщо іонізаційний потенціал молекули вище роботи виходу з поверхні, відношення п /пп може знизитися до 10 - 6 навіть для гранично допустимої температури.

Схема гетерні-іонного. Ефективність іонізації підвищують подовженням пробігу електронів. Наприклад, в електророзрядних магнітному насосі в умовах форвакуума між електродами виникає тліючий розряд. Електрони рухаються по спіралі завдяки подовжньому магнітному полю, що значно збільшує їх шлях і ймовірність зустрічі з молекулами відкат Чіва газу. Такі насоси іноді називають титановими.

Ефективність іонізації для різних елементів змінюється в широких межах. Це робить обов'язковою калібрування.

ефективність іонізації окремих елементів настільки різна, що відносний вміст іонів часто сильно спотворює картину атомного складу зразка. У багатьох випадках це є недоліком, але іноді полегшує можливість визначення дуже малих кількостей деяких атомних угруповань. Наприклад, ця різниця в чутливості використовується при визначенні віку рубідієвого-стронцієвих методом (див. Стор. Однак ефективність освіти іонів рубідію значно більше, ніж іонів стронцію, тому ставлення їх інтенсивностей в іонному пучку дуже велике, що несприятливо для точних вимірювань. Співвідношення ефективностей може змінюватися від зразка до зразка внаслідок включення в зразок різних компонентів або зміни умов роботи нитки.

Ефективність іонізації окремих елементів настільки різна, що відносний вміст іонів може сильно спотворити картину атомного складу зразка. У багатьох випадках це є недоліком, але іноді полегшує можливість визначення дуже м-червоних кількостей деяких атомних угруповань. Зокрема, ця різниця в чутливості використовується при визначенні абсолютного віку геологічних матеріалів рубідієвого-стронцієвих методом.

Схема включення ионизационного манометричного перетворювача. Ефективністю іонізації e (L) називають число пар іонів, яке утворює один електрон, що рухається зі швидкістю, що відповідає потенціалу U щодо катода, на шляху в 1 см при тиску 1 мм рт. ст. і температурі 0 С. U) різна для різних газів.

Крива ефективності іонізації при утворенні іонної пари лежить в більшому діапазоні енергій електронів, так як вона відображає нерезонансний процес.

Різниця ефективностей іонізації проявляється у відмінності чутливості ПІД до різних органічних речовин.

Положення основних смуг в коливальних спектрах етиленіміну (v, см 1. З нульової ефективності іонізації для іона C2HsN був визначений потенціал іонізації етиленіміну. Обчислена звідси теплота освіти ДВ) (C2HgN) становить 255 ккал /моль. Близька величина (9 9 ев) отримана недавно[23]швидкісним (1 хв. Слід зазначити також досить значне розходження потенціалів іонізації етиленіміну, отриманих методом електронного удару, з обчисленими по орбітальному методу (904 ев), яке, мабуть, є наслідком відомого розбіжності між адіабатичними (отриманими фотоіонізаціонний методом) і мас-спектроско-піческого значеннями іонізаційних потенціалів амінів.

Величина ефективності іонізації органічних речовин істотно залежить і від наявності в їх молекулі гетерогенних атомів, таких, як кисень, фосфор, хлор, азот. Чим сильніше окислен вуглець, тим ефективність іонізації менше.

Однорідність ефективності іонізації високочастотного іскрового джерела в межах фактора 3[23-25]легко зрозуміти: якщо іонізуюча енергія набагато більше максимального потенціалу іонізації будь-якого елементу, ефективність іонізації повинна прагнути до більшої однорідності.

Аналіз зв'язку ефективності іонізації ге з концентрацією аналізованої домішки (якщо вона не ионизуется метастабільними атомами) нічим не відрізняється від наведеного вище аналізу зв'язку ефективності збудження метастабільних станів rmet з концентрацією неіонізіруемой домішки.

Для підвищення ефективності іонізації, що залежить від імовірності зіткнення електронів з молекулами газу, бажано по можливості збільшити довжину шляху електронів, що проходять іонізаційну камеру. Але так як висота іонної щілини обмежується розміром зазору між полюсами диспергирующего магніту, то для збільшення шляху пробігу електронів застосовується поздовжнє магнітне поле.

Для підвищення ефективності іонізації нами запропоновано наносити на випарники кілька плавикової кислоти. При нагріванні випарників до 600 - 700 кислота випаровується і частково досягає іонізатора. Мас-спектр газової фази показує, що в районі іонізатора присутні в основному іони F, що виникають, мабуть, при термічній дисоціації HF на поверхні іонізатора. Адсорбція електронегативного газу на поверхні, відповідно до теорії хемосорбції, збільшує потенційний бар'єр, через який повинні проходити електрони при видаленні з поверхні, що рівноцінно збільшенню роботи виходу матеріалу.

Чутливість приладу визначається ефективністю іонізації газу в джерелі, виходом іонів з джерела в аналізатор і його властивостями, що фільтрують. Всі ці фактори взаємно пов'язані. Роздільна здатність зростає з масою іона таким чином, що дозвіл AM по всьому діапазону мас залишається постійним. Установка вторинного електронного помножувача за отвором приймача іонів збільшує чутливість і швидкість індикації іонного струму.

Ефективність іонізації. З малюнка видно, що ефективність іонізації збільшується при збільшенні енергії електронів від потенціалу іонізації до прискорювальної напруги 100 - 150 в. При енергії електронів більше 150 ев ефективність іонізації зменшується, так як електрони набувають великі швидкості і ймовірність зіткнення електрона з молекулою газу знижується.

Вище було відзначено, що ефективність іонізації може бути істотно підвищена при використанні дуже гарячою іонізуючої поверхні. Але і за цих умов для ряду елементів ефективність залишається занадто низькою і іонні струми не можуть бути виміряні. Серед таких елементів, що мають потенціали іонізації більше 8 в, знаходяться бор і кадмій. Не було знайдено таких простих солей цих елементів, які при нагріванні їх на вольфрамової або танталовой нитки емітували б металеві іони. Нижче буде описано метод, який дозволяє подолати ці труднощі.

Вище було відзначено, що ефективність іонізації може бути істотно підвищена при використанні дуже гарячою іонізуючої поверхні. Але і за цих умов для ряду елементів ефективність іонізації залишається дуже низькою і іонні струми не можуть бути виміряні. До таких елементів відносяться бор і кадмій. Не було знайдено простих з'єднань цих елементів, які б при їх нагріванні на вольфрамової або танталовой стрічці емітували іони металів.

У той же час зменшення ефективності іонізації з струмом розряду не дозволяє стверджувати, що іонізація йде ступінчастим шляхом.

крива ефективності іонізації С12 гс освітою іонів С1. | Крива ефективності іонізації С12 з утворенням іонів С1 - в процесах, відмінних від резонансного захоплення електрона.

На рис. 7 показна крива ефективності іонізації, що приводить до утворення іонів С1 з С12 - Ясно, що є всього два процеси, що призводять до утворення іонів.

Збуджені стану молекулярних іонів COJ і CSJ. На рис. 6 показана крива ефективності іонізації для іонів С1 на якій криволінійну ділянку займає 065 ев. Однак є багато причин, що викликають кривизну у порога кривих іонізації, і не ясно, чому слід одну причину надавати перевагу іншій.

Тому ймовірність захоплення дуже висока і ефективність іонізації наближається до 100% для сильно захоплюючих електрони газів і парів.

Залежність перетину обдирання від енергжн для атомів водню при використанні азоту в якості мішені. Незалежно від застосовуваного методу обдирання, ефективність іонізації стає гнітюче низькою при енергії нейтралів в сотні електронвольт; паралельно швидко зростають труднощі аналізу та реєстрації досліджуваного Дучке. Можлива альтернатива полягає у використанні ефекту резонансної перезарядки.

Залежність ефективності іонізації від витрати гелію через камеру збудження. | Залежність ефективності іонізації від напруги між електродами камери збудження. Важливими показниками роботи детектора є залежності ефективності іонізації від витрати гелію через камеру збудження і від напруги між електродами цієї камери.

Нами були проведені дослідження по встановленню ефективності іонізації повітря усіма цими способами. Третій спосіб також недостатньо ефективний, вимагає громіздкої апаратури і шкідливо впливає на обслуговуючий персонал. Четвертий і п'ятий способи створюють досить ефективну іонізацію повітря і можуть нейтралізувати великі потенціали статичної електрики до 15 - 20 кв, але, як показали дослідження, нейтралізація при цьому виходить тільки у матеріалів, що рухаються з невеликими швидкостями. При збільшенні швидкості руху нейтралізатор цього роду не здатний повністю зняти статичну електрику. Крім того, при роботі такого нейтралізатора виділяється велика кількість озону, який може бути небезпечний для здоров'я обслуговуючого персоналу.

Залежність часу приходу на помножувач іонів від маси цих іонів при різних значеннях напруженості магнітного поля. Для кількісного визначення домішок необхідні знання ефективностей іонізації елементів, що становлять зразок, або калібрування приладу за зразками з відомим вмістом домішок.

Хроматограмма тріметілсілільних похідних наркотичних речовин, отримана на капілярної колонці (30 м х 032 мм з DB-5 (силікон при програмуванні температури (55 - 220 С і використанні ПІД. 1 - декстропропоксифен. 2 - леворфанол. 3 - ді-гідрокодеін. 4 - кодеїн. 5 - гідрокодон. 6 - гідроморфон. 7 - морфін. 8 - оксикодон. 9 - Оксіморфон. 10 - диацетилморфин (героїн. Іншими словами, відбувається селективне підвищення ефективності іонізації органічних сполук, що містять атоми азоту і фосфору. Чутливість ДПР визначається рівнем шумів і ефективністю іонізації. Температурна залежність порога чутливості по метафосу. Пігулка з бромистого цезію з незалежним підігрівом .

Отже, і для різних лужногалоїдних солей ефективність іонізації однозначно визначається тільки швидкістю утворення первинних зарядів в полум'я і не залежить від природи вихідної солі. Крива для С8зРО4 йде помітно нижче, ніж для лужногалоїдних солей, що, мабуть, пов'язано з наявністю атома фосфору в вихідної молекулі солі. Можна припустити, що і ці первинні заряди однакові.

Недоліком зазначеної методики є надзвичайно велика зміна ефективності іонізації на поверхні при переході від речовини до речовини. В окремих випадках вихід іонів свинцю досягає 0001 від числа атомів свинцю, і тоді виявляється можливим використовувати для реєстрації іонного струму звичайний циліндр Фарадея. В інших же випадках ефективність іонізації може виявитися на 1 - 2 порядки нижче, що робить необхідним застосування електронного помножувача. Процеси утворення позитивних іонів не цілком зрозумілі, і тому є дуже мало даних, на підставі яких можна було б створити найкращі конструкції іонних джерел подібного типу. Але основною перешкодою для проведення ізотопного аналізу мікрокількостей свинцю є небезпека введення під час хімічних операцій домішок в аналізовану речовину.

У табл. 4 наведені дані порівняльної оцінки ефективності іонізації ТИД і ПІД (ЛТІД /ЛПІД) і ЕЗД і ПІД (ДЕЗД /АПІД) фосфор - і хлорорганічних пестицидів. Як видно з таблиці, чутливість ТИД до фосфорорганіче-ським з'єднанням в десятки-сотні разів перевищує чутливість до вказаних сполук ДІП. Чутливість ж ТИД до хлорорганічних сполук або залишається в межах ДІП, або навіть нижче його.

Траєкторія руху позитивного іона в електричному полі джерела. Отже, інтенсивність ліній мас-спектра з урахуванням ефективності іонізації окремих газів є мірою парціальних тисків газів, що входять до складу суміші (докладніше див. Гл. Реальна чутливість детектора визначається, по-перше, ефективністю іонізації аналізованих компонентів, по-друге, рівнем іонізації газу-носія (фоновий іонний струм) і, по-третє, практичними можливостями вимірювальної апаратури.

Залежність швидкості реакції. | Залежність ефективності іонізації азоту (1 і швидкості реакції окислення азоту (2 від енергії електронів (при вмісті О2 в суміші - 20%, Р0 1 мм рт. ст На рис. 27 наведено залежність швидкості реакції від ефективності іонізації азоту. Ці величини прямо пропорційні.

залежність швидкості реакції NJ і О, від енергії електронів. На рис. 30 показана залежність швидкості реакції від ефективності іонізації азоту. Як показує графік, ці величини пропорційні.

Отже, інтенсивність ліній мас-спектра з поправкою на ефективність іонізації різних газів є мірою парціальних тисків компонент газу в суміші.

Залежність швидкості реакції М2 і О2 від енергії електронів. На рис. 29 зіставлені отримані ними[15]Залежно ефективності іонізації азоту і швидкості реакції окислення азоту від енергії електронів. На графіку видно, що ці залежності оімбатни.

В об-шем випадку кількість зразка залежить ще і від ефективності іонізації досліджуваного газу.

Схема установки для вивчення газового розряду. | Залежність сили струму від напруги при газовому розряді.

Зі збільшенням кінетичної енергії електронів та іонів в обох випадках ефективність іонізації збільшується, досягає максимуму при деяких екстремальних її значеннях і потім знижується при подальшому збільшенні енергії.

Як видно з викладеного, значення Kt визначається видом функції ефективності іонізації е (U) і розподілом потенціалу U, що визначаються конфігурацією електродів і потенціалами на електродах манометричної лампи. Отже, Кт залежить від роду газу і не залежить від тиску. Останнє справедливо до тих пір, поки зберігається незмінним розподіл потенціалу.

Відомо, що основною причиною появи хвоста у кривої залежності ефективності іонізації від прискорює електрони напруги служить енергетичний розкид електронів, що випускаються напруженим катодом. Заради простоти обговорення приймемо, що ця причина єдина. Інші фактори, що впливають на появу хвоста, такі, як поле витягування іонів і нелінійність кривої іонізації, будуть обговорені в наступних розділах.

Рішення першої з цих завдань пов'язано в основному з підвищенням ефективності іонізації аналізованих елементів; для термоіонних джерел ефективність іонізації пов'язана з величиною роботи виходу матеріалу стрічки іонізатора. Потенціал іонізації кальцію досить високий. Розрахунок показує, що для аналізу кальцію необхідний іонізатор з роботою виходу поверхні більше 5 5 ев.