WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

Журнал технической физики, 2002, том 72, вып. 92 О.А. Банных, К.Б. Поварова, В.И. Капустин Таблица 2. Параметры ионизации молекул новокаина на окисленной поверхности молибдена Доза новокаина в потоке Энергия активации Порядок реакции Эффективность воздуха, нанограмм десорбции иона, eV ионизации, а.и. ионизации, C/mol 3300 1.77 -1/6 400 1.29 1/2 50 1.26 1 эмиттер–первый коллектор, строили вольт-амперные ха- Таблица 3. Коэффициенты нелинейной дрейфовой подвижности ионов некоторых типов органических молекул из класса рактристики диодного промежутка.

аминов Все экспериментально полученные вольт-амперные характеристики имели два характерных участка, граница, ·1010, cm2/VПик между которыми лежала в интервале 120–200 V в завив спектре симости от температуры эмиттера, величины микропро- Новокаин Папаверин Димедрол Бенкаин Хинин бы и потока транспортирующего газа. При этом „низкоОсновной +0.018 -0.045 -0.034 +0.034 +0.вольтная“ часть вольт-амперных характеристик хорошо Боковой -0.65 -0.21 -0.53 -0.50 -0.описывалась уравнением (7), а „высоковольтная“ — уравнением (5). С учетом данного уравнения находили величину тока ионов при нулевом электрическом поле у поверхности эмиттера, которая дальше обрабатываиндивидуальны для каждого типа органических молекул.

лась для определения энергии активации десорбции В табл. 3 приведены значения величин для нескольких ионов с поверхности эмиттера и величины порядка исследованных нами тестовых органических соединений реакции десорбции, входящих в уравнение (5).

из класса аминов.

На рис. 6 приведены экспериментальные зависимости Таким образом, прибор позволяет осуществлять групвеличины тока положительных ионов при поверхностповую идентификацию класса органических молекул ной ионизации органических молекул новокаина, бенкав пробе: при использовании соответствующего матеина и димедрола от величины дозы, вводимой в зону риала эмиттера само наличие ионного тока эмиттера ионизации. На всех концентрационных зависимостях свидетельствует о присутствии в пробе органических имеются характерные области, отличающиеся тангенсом молекул из класса аминов.

угла наклона, а значит, и величиной порядка реакции Количественный анализ содержания органических модесорбции ионов. В качестве примера в табл. 2 прилекул в пробе осуществляется по величине тока эмитведены значения порядка реакции десорбции, а также тера ионов и по величине тока коллектора ионов.

значения энергий активации десорбции для новокаина, В качестве примера на рис. 8 приведена концентрационопределенные нами из температурных зависимостей ная зависимость чувствительности прибора по величине токов положительных ионов для указанных характерных тока эмиттера для новокаина (кривая 1), а также конценобластей.

Дрейф-спектры тестовых аминов Разработанный дрейф-спектрометр с поверхностной ионизацией органических молекул, показанный схематично на рис. 3, обладает более высокими аналитическими и эксплуатационными характеристиками, чем известные дрейф-спектрометры.

В качестве примера на рис. 7 приведен дрейф-спектр одного из тестовых аминов — хинина гидрохлорида при концентрации его в потоке газа-носителя, равной 1 · 10-10 g/cm3. Дрейф-спектр данного вещества, так же как и спектры других исследованных нами аминов, содержит два пика: основной при величине напряжения развертки, близкой к нулю, и боковой при отрицательном напряжении смещения, равном для хинина гидрохлорида 4.15 V. Положения указанных пиков позволяют определить величины нелинейной части дрейфовой по- Рис. 7. Дрейф-спектр хинина гидрохлорида при величине движности этих пиков, причем значения этих величин концентрации в потоке воздуха 1 · 10-10 g/cm3.

Журнал технической физики, 2002, том 72, вып. Новый подход к поверхностной ионизации и дрейф-спектроскопии органических молекул напряженности электрического поля у поверхности оксида металла.

2. Предложен новый подход к явлению дрейфового движения ионов в газе атмосферного давления, учитывающий влияние объемного заряда ионов на траектории их движения, в том числе при наличии газового потока в канале дрейфа ионов. Введено понятие первеанса дрейфового движения интенсивных ионных пучков.

3. Разработан новый тип дрейф-спектрометра, содержащий поверхностно-ионизационный эмиттер ионов, и показано, что чувствительность такого прибора на два–три порядка выше чувствительности приборов аналогичного назначения, но содержащих радиоизотопные источники ионов.

4. Экспериментально определены параметры нелинейной дрейфовой подвижности ряда аминов: новокаина, бенкаина, папаверина, хинина гидрохлорида, димедрола.

Список литературы Рис. 8. Зависимости чувствительности дрейф-спектрометра от величины пробы новокаина в цепи эмиттера ионов (1) [1] Добрецов Л.Н., Гомоюнова М.В. Эмиссионная электронии коллектора ионов (2).

ка. М.: Наука, 1966, 564 с.

[2] Rasulev U.Kh., Zandberg E.Ya. // Progress in Surf. Sci. 1988.

Vol. 28. N 3/4. P. 181–212 [3] Зандберг Э.Я., Ионов Н.И.// ДАН СССР. 1962. Т. 141. С. 181–212.

трационная зависимость чувствительности прибора для [3] Зандберг Э.Я., Ионов Н.И. // ДАН СССР. 1962. Т. 141.

новокаина по величине тока коллектора (кривая 2).

С. 139–142.

Идентификация типа органических молекул из группы [4] US Patent № 5038544. G 01N33/00. 1991.

[5] Назаров Э.Г., Расулев У.Х. Нестационарные процесссы аминов в пробе осуществляется по положению пиков поверхностной ионизации. Ташкент: Фан, 1991. 204 с.

в дрейф-спектре прибора, т. е. по величинам нелинейной [6] Rasulev U.Kh. // Int. Ion Mob. Spec. 2001. Vol. 4. N 2. P. 13– части дрейфовой подвижности ионов двух пиков спек18.

тра 1,2.

[7] Моррисон С. Химическая физика поверхности твердого Разработанный прибор не чувствителен к величине тела. Пер. с англ. М.: Мир, 1980. 488 с. (Morrison S.R. The влажности газа-носителя и транспортирующего газа Chemical Physics of Surface. New York: Plenum Press, 1977).

и позволяет проводить анализ твердых и жидких ми[8] Потапов В.М. Органическая химия. М.: Просвещение, кропроб, микросборов с поверхности предметов, а так1970. 390 с.

же анализ проб воздуха в режиме его протока через [9] Лушпа А.И. Основы химической термодинамики и кинетики химических реакций. М.: Машиностроение, 1981. 240 с.

прибор или в режиме накопления органических микро[10] Мак-Даниель И., Мэзон Э. Подвижность и диффузия примесей воздуха в специальных сорбентах. При этом ионов в газах. Пер. с англ. М.: Мир, 1976. 423 с.

чувствительность прибора достигает 1 · 10-16 g (проба) (McDaniel E., Mason E. The Mobility and Diffusion of Ions или 3 · 10-17 g/cm3 (концентрация) по току эмиттера in Gases. New York: John Wikey ans Sons, 1973).

и 1 · 10-12 g (проба) или 3 · 10-13 g/cm3 (концентрация) [11] Nazarov E.G., Miller R.A., Eiceman G.A. et al. // Int. J. Ion по току коллектора. Дрейф-спектрометр имеет размер Mob. Spec. 2001. Vol. 4. N 2. P. 43–46.

2005060 mm, массу 0.8 kg и может быть использован [12] McGann W. //Proc. SPIE. 1996. Vol. 2937. P. 78–88.

в малогабаритных и переносных приборах для обнару[13] Carnahan B., Day S., Kouznetsov V. et al. // Proc. SPIE. 1996.

жения наркотических и взрывчатых веществ [14]. Vol. 2937. P. 106–119.

[14] Review of the In Vision Technologies Inc. (US). ICAO Journal. 1995. N 12. P. 11–13.

Заключение 1. Предложена новая физическая модель селективной поверхностной ионизации аминов на поверхности окисленных переходных металлов в условиях атмосферы воздуха. Модель хорошо объясняет основные экспериментальные закономерности данного физического явления:

наличие селективности ионизации, зависимости ионного тока от концентрации аминов, температуры и величины Журнал технической физики, 2002, том 72, 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.