WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

На рис. 5 представлены теоретические функции (32), 300 K уравнение примет вид вычисленные на основе D из (22) и постоянного коэффициента A из табл. 4 (сплошные кривые) и эксперимен0.455(V - 7.6 · F1/2)1/2(V - ) тально полученные (значки) коэффициенты ионизации из табл. 4. Штриховой линией показан аналогичным = 36.4(V - )F - 1.38 · F3/2. (30) На рис. 4 приведена эта зависимость при ионизации на платиновом эмиттере. Как видно, она не является монотонной: в области атомов и молекул с высокими энергиями ионизации зависимость F от V - представляет собой слабо меняющуюся функцию, спадающую с уменьшением V - ; начиная с V - 2 eV, она возрастает, демонстрируя увеличение относительного вклада термической ионизации, и ассимптотически стремится к значению V - = 1.66 eV. Объекты ионизации, имеющие V - меньше этого значения, ионизируются надбарьерно по формуле (12), а при V - больше этого значения — туннельно по формуле (29). Соотношения параметров F и V -, лежащие выше кривой, отвечают преобладанию туннельного механизма. При V - < 1.6 eV и 300 K надбарьерный механизм имеет большую вероятность, чем туннелирование.

Следуя логике вывода формулы (23), отметим, что ток с эмиттера определяется формулой, известной из теории поверхностной ионизации [1], Рис. 4. Напряженности поля, обеспечивающие равенство e xk = x0 (1), и напряженности поля, создающие xk = 7.I = e+ = e =, (31) (2), в зависимости от параметра ионизации.

1 + 6 Журнал технической физики, 2000, том 70, вып. 84 Н.Н. Гришин ты для метанола, представленные на рис. 2, полностью согласуются с данными Гомера.

Поставив серию экспериментов при различных температурах, давлении напуска, напряженностях поля, амплитудах и длительности десорбирующих импульсов с фиксированием масс-спектров, мы подтвердили влияние адсорбции на изменении хода вольт-амперных характеристик. Таким образом, отклонения экспериментальных точек от теоретических кривых на рис. 5 вполне закономерно.

Полученные результаты могут быть прокомментированы следующим образом. При ионизации атомов и молекул в электрическом поле с высоким градиентом потенциала, обеспечивающем туннелирование электрона на уровень Ферми материала эмиттера, параметр (V -) не участвует в формировании барьера десорбции иона и в явном виде отсутствует зависимость вероятности десорбции иона от этого параметра.

Для объектов ионизации с параметром (V - ) > 0.35 eV критическое расстояние перезарядки Рис. 5. Кривая разделения туннельного и термического попадает на спадающую ветвь барьера десорбции механизмов ионизации на платине.

иона, барьер десорбции иона отсутствует при условии ионизации по туннельному механизму. При V - >1.66 eV и 300 K это условие выполняется.

образом полученный коэффициент поверхностной иони- При напряженностях поля, не обеспечивающих тунзации на основе формул (32), где вычислялось по фор- нельное проникновение электрона в материал эмиттера, муле (12). В последнем случае коэффициент A составил (V -) < 1.66 eV имеет место поверхностная ионизация в чистом виде (формула (12)). В этом случае внешнее фантастическую величину 5.2 · 1038, что соответствует поле участвует в снижении потенциального барьера деexp 90. Это уже само по себе говорит о несоответствии сорбции иона по Шоттки.

формулы (12) реальной физико-химической ситуации, Несоответствие между формулой (12) и эксперименподтверждая, что фактор (V - ) не должен входить тальными результатами по ионизации в электрическом в число составляющих барьера для десорбции иона с поле с высоким градиентом потенциала связано с тем, поверхности эмиттера (при V - >1.66 eV).

что теория поверхностной ионизации рассматривает Экспериментально полученные значения хорошо термодинамически равновесную систему, а туннельная укладываются на теоретические кривые вероятности тунионизация — типично необратимый процесс.

нелирования (рис. 5) с одним существенным отклонением: вблизи насыщения вольт-амперной характеристики ( 1) во всех исследованных случаях наблюда- Список литературы ется превышение экспериментальных значений над [1] Зандберг Э.Я., Ионов Н.И. Поверхностная ионизация. М.:

теоретическими и это превышение носит неслучайный Наука, 1969. 432 с.

характер.

[2] Мюллер Э., Цонь Т. Автоионная микроскопия. М.: МеталТакое явление наблюдалось и ранее: так, Гомер, изучая лургия, 1972. 360 с.

полевую ионизацию из адсорбированных слоев водорода [3] Hadbook of Chemistry and Physics. 74th edition 1993–1994 / и измеряя ионный ток с отдельных граней эмиттера, Ed. David R. Lide.

обнаружил наличие чередующихся максимумов и мини[4] Beckey H.D. Principles of Field Ionization and Field Desorption мумов, в то время как зависимость полного ионного тока Mass Spectrometry. Oxford; New York; Toronto; Sydney; Paris;

Frankfurt: Pergamon Press, 1972. P. 325.

имела обычный вид [5]. Он объяснил обнаруженные [5] Gomer R. // J. Chem. Phys. 1970. Vol. 52. N 3. P. 2227.

флуктуации тока влиянием адсорбции.

С целью проверки этой версии нами получены вольт-амперные характеристики в полном телесном угле собирания ионов (, rad), вольт-амперные характеристики, определяемые при регистрации ионных токов перед выходной щелью полевого источника ионов массспектрометра (угол /6), и вольт-амперные характеристики на выходе масс-спектрометра, измеренные по сумме интенсивностей всех линий в масс-спектре. РезультаЖурнал технической физики, 2000, том 70, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.