Ytjonisering

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 20 maj 2019; kontroller kräver 5 redigeringar .

Ytjonisering är en analysmetod.

Metoden för ytjonisering eller termisk jonisering av molekyler och atomer används i masspektroskopi. Strömmen av positivt laddade joner under ytjonisering kan bestämmas i enlighet med Saha-Langmuir-formeln: $I$

{I}_{i}={\frac {e\nu \gamma _{i}S}{1+A^{-1}\exp(e(V-\phi -(eE)^{ 1/2})/kT)}}

var är elektronladdningen, är flödet av partiklar till ytan (av atomer, kluster eller molekyler), är den individuella koefficienten för de i:te desorberande partiklarna, beroende på det specifika interagerande paret av adsorberade emitterpartiklar, vilket återspeglar effektiviteten av deras bildning och desorption, är arbetsfunktionen, - arean av den emitterande ytan, är förhållandet mellan de totala statistiska summorna för den laddade och neutrala i:te partikeln, är Boltzmann-konstanten, är emittertemperaturen, är den elektriska fältstyrkan vid sändaren. Storleken på jonströmmen och det observerade masspektrumet beror både på egenskaperna hos den joniserbara föreningen och på ytans egenskaper. $e$ $\nu$ $\gamma _{{i}}$ $\phi$ $S$ $A$ $k$ $T$ $E$

I de flesta masspektrometrar är de elektriska fältdragande jonerna inte mer än 10 4 V/cm, och då kan termen försummas: $eE$

${I}_{i}={\frac {e\nu \gamma _{i}S}{(1+A^{-1}\exp(e(V-\phi )/kT)/ A)}}$

För strömmen av negativt laddade partiklar kan vi skriva

${I}_{i}={\frac {e\nu \gamma _{i}S}{1+A^{-1}\exp(e(\phi -\chi )/kT)) }}$

var är elektronaffiniteten. Beroende på tecknet på det pålagda elektriska fältet som drar jonerna, registreras antingen positivt laddade eller negativt laddade joner. $\chi$

Det följer av denna formel att två fall av ytjonisering kan särskiljas:

Enkel jonisering när värdet

$e(\phi -V)\gg kT$

$e(\chi -\phi )\gg kT$

sedan joniseras varje partikel som faller in på ytan.

2. Svår jonisering när

$e(V-\phi )\gg kT$

$e(\phi -\chi )\gg kT$

då kan enheten i nämnaren försummas och ett exponentiellt beroende av jonströmmen på temperaturen kommer att observeras:

${\displaystyle {I}_{i}=e\nu \gamma _{i}SAe^{(e(\phi -V)/kT)))$

${\displaystyle {I}_{i}=e\nu \gamma _{i}SAe^{(e(\chi -\phi )/kT)))$

Temperaturen vid vilken ytjonisering av atomer och molekyler observeras är vanligtvis mer än 700 K.

Eldfasta element som volfram, molybden eller deras oxider används som jonemitter. Emitter-arbetsfunktionen sträcker sig från 4,5 eV för ett volframband till 5,8 eV för ett iridiumband. För en volframoxidsändare uppnås det maximala värdet för arbetsfunktionen på 6,7 eV. Sådana värden på emitterarbetsfunktionen begränsar joniseringen av atomer och molekyler: det är svårt att upptäcka partiklar med en joniseringspotential på mer än 9,0 eV.

Litteratur

Zandberg E. Ya., Ionov N. I., Surface ionization , M., 1969;
Zandberg E. Ya., Ionov N. I., Metoder för fysikalisk och kemisk forskning baserade på fenomenet ytjonisering , i: Problems of modern physics. Till 100-årsdagen av födelsen av A.F. Ioffe, L., 1980;
Zandberg E. Ya., Rasulev U. Kh., Ytjonisering av organiska föreningar , "Advances in Chemistry", 1982, v. 51, ca. 9;
Zandberg E. Ya., Nazarov E. G., Rasulev U. Kh., Användningen av icke-stationära processer för ytjonisering i studien av interaktionen av partiklar med ytan av en fast kropp "Izvestiya AN SSSR, ser. fiz." , 1985, v. 49, i. 9, sid. 1666.