повърхност йонизация

Surface йонизация, термична десорбция (изпаряване) на положителен (положителна йонизация повърхност) или отрицателен (отрицателна йонизация повърхност) йони от повърхности на твърди вещества. За йони разглежданата Повърхностна йонизация се фиксират, скоростта на пристигане на повърхността на съответните йони, атоми, молекули или остатъци (поради дифузия на частиците от тялото или обема на течаща едновременно с повърхността йонизация на адсорбция) трябва да се равнява на общата скорост на десорбция на йоните и неутрални частици. Повърхностно йонизация се случва по време на изпарение собствени твърди вещества огнеупорни метали.

Surface количествена характеристика е степента на йонизация на повърхността йонизация = N и / п 0. където п и и п 0 - потоци едновременно десорбират идентични в химическия състав на йоните и неутрални частици. п I = ехр CN (-Li / КТ), с п = 0 DNexp (-l0 / к Т), тук к - Болцман постоянна. Т - абсолютна температура на повърхността. Li и L0 - топлина на десорбция в йон и неутрални държави. N - концентрация на частици от класа на повърхността, и коефициентите С и D слаб (в сравнение с участниците,) зависи от Т. следователно =.

Взаимодействие на частици с повърхностите представляват криви от вида, показан на фиг. 1. Преходът от неутрални частици на крива на кривата за A + йони на разстояние X от повърхността ® ¥ съответства йонизация частици, освободени чрез прехвърляне на електрон в твърдо тяло. Изисква се за тази енергия е равна на д (V- й); V - йонизация потенциал на частицата. д й - работа с тялото изход, д - електронен заряд. експресия на чрез тези стойности води до Langmuir - уравнение Saha. освен това за положителна йонизация повърхност (Li + - l0) = д (V - й), и за отрицателна йонизация повърхност (Li - l0) = д (J = S), където ES - електронен афинитета на частиците. Повърхностно йонизация е най-ефективен (голяма) за частици с Li И V S> й; а намалява с увеличаване на Т. Ако ги обратния неравнопоставеността Повърхностно йонизация се увеличава с увеличаване на Т (фиг. 2). Li и l0 зависят от N - Li обикновено увеличава и намалява с увеличаване на L0 N. Ако T> T0 при условие ефективна повърхност на йонизация (Li > N 0), при Т = T0 марки (L0 - Li) се променя, и изходен рязко падне до малки стойности. праг T0 температура наречен Повърхностни йонизация

+ ); х - разстояние от повърхността; U (х) - свързваща енергия на частицата с повърхността. Разстояние часа съответства равновесното състояние на частицата на повърхността и дълбочината на "потенциални ямките» Li и l0 са топлини на йон десорбция и неутрални частици, съответно. Li -l0 разлика в този случай е равна на разликата между йонизация енергията на неутрални частици ЕГ (V - неговата йонизация потенциал, д - заряда на електрони и) работа функция на повърхностните и д J на. Повърхностно йонизация. "Alt =" Фигура. 1. потенциал криви съвместимост твърда повърхност - неутрален частиците (А) и повърхността - положителен йон (А +); х - разстояние от повърхността; U (х) - свързваща енергия на частицата с повърхността. Разстояние часа съответства равновесното състояние на частицата на повърхността и дълбочината на "потенциални ямките» Li и l0 са топлини на йон десорбция и неутрални частици, съответно. Li -l0 разлика в този случай е равна на разликата между йонизация енергията на неутрални частици ЕГ (V - неговата йонизация потенциал, д - заряда на електрони и) работа функция на повърхностните и д J на ​​".

Фиг. 1. потенциал криви съвместимост твърда повърхност - неутрален частиците (А) и повърхността - положителен йон (А +); х - разстояние от повърхността; U (х) - свързваща енергия на частицата с повърхността. Разстояние часа съответства равновесното състояние на частицата на повърхността и дълбочината на "потенциални ямките» Li и l0 са топлини на йон десорбция и неутрални частици, съответно. Li -l0 разлика в този случай е равна на разликата между йонизация енергията на неутрални частици ЕГ (V - неговата йонизация потенциал, д - заряда на електрони и) работа функция на повърхностните и д J на.

стационарни процеси в температурата Т: 1 - за случаите, когато топлината на десорбция йон Ли. по-малко топлина неутрален десорбция частиците l0; 2 - когато Li> L0. T0 - температура праг повърхност йонизация. Повърхностно йонизация. "Alt =" Фигура. 2. характеристика на степента на йонизация на повърхността в стационарна процес на температурата Т: 1 - за случаите, когато топлината на десорбция йон Ли. по-малко топлина неутрален десорбция частиците l0; 2 - когато Li> L0. T0 - температура праг повърхност йонизация ".

Фиг. 2. характеристика на степента на йонизация на повърхността в стационарна процес на температурата Т: 1 - за случаите, когато топлината на десорбция йон Ли. по-малко топлина неутрален десорбция частиците l0; 2 - когато Li> L0. T0 - температура праг повърхност йонизация.

външно електрическо поле Е ускорява йони от повърхността. Това намалява количеството Ли. най-E <10 7 в/см это снижение D l = е = 3,8 × 10 -4 эв (E должно быть выражено в в/см). Соответственно растет a. Если li п 0. Е в неподвижна повърхност йонизация намалява N и T0. Така T0 да Cs атоми на W до 1000 К в Е = 10 4 V / cm се редуцира до 300 ° К в Е = 10 7 V / cm. Това дава основание да се разгледа явлението на изпарението и десорбцията на йони от електрическото поле при ниска T като йонизация Surface съвременна експериментална техника позволява да се наблюдава повърхността Йонизационен принцип Йонизационните частици с V 10 £ и S ³ 0,6 инча С електрическо поле, тези ограничения могат да бъдат значително разширени.

Горните модели Повърхностна йонизация валиден (проверява чрез експеримент) за хомогенни повърхности. Въпреки това, на практика често се налага да се справят с нееднородни повърхности. където l0. Ли. й и N варира в различните части. В такива случаи, функцията на Т и Е се съхраняват за някои l0 осреднени стойности. Li и к.

Повърхностно йонизация използват широко в йонни източници за различни цели, чувствителни детектори на частици, електрони за компенсиране на обемен заряд в топъл катод преобразуватели. обещаващо за създаване на плазмените тласкащи устройства. и в основата на много методи за изследване на физикохимичните характеристики на повърхности на твърди частици и частици, взаимодействащи с тях.

Литература Zandberg Е. Ya NI Ionov Повърхностни йонизация. М. 1969.

Също така, можете да научите за.