Поверхностная ионизация это:

Поверхностная ионизация
        термическая Десорбция (испарение) положительных (положительная П. и.) или отрицательных (отрицательная П. и.) ионов с поверхностей твёрдых тел. Чтобы эмиссия ионов при П. и. была стационарной, скорость поступления на поверхность соответствующих ионам атомов, молекул или радикалов (См. Радикалы свободные) (за счёт диффузии (См. Диффузия) этих частиц из объёма тела или протекающей одновременно с П. и. адсорбции (См. Адсорбция)) должна равняться суммарной скорости десорбции ионов и нейтральных частиц. П. и. происходит и при собственном испарении твёрдых тел, например тугоплавких металлов.
         Количественной характеристикой П. и. служит степень П. и. α= νi0, где νi и ν0 — потоки одновременно десорбируемых одинаковых по химическому составу ионов и нейтральных частиц. νi = CN exp (—li/kT), a ν0 = DNexp (—l0/k T), здесь kБольцмана постоянная, T — абсолютная температура поверхности, li и l0 — теплоты десорбции в ионном и нейтральном состояниях, N — концентрация частиц данного сорта на поверхности, а коэффициенты С и D слабо (в сравнении с экспонентами) зависят от Т. Отсюда
         α =
         Взаимодействие частиц с поверхностями отображают кривыми типа показанной на рис. 1. Переход с кривой для нейтральных частиц А на кривую для ионов А+ на расстоянии х → ∞ от поверхности соответствует ионизации (См. Ионизация) частицы с переводом освободившегося электрона в твёрдое тело. Требуемая для этого энергия равна e (V—φ); VИонизационный потенциал частицы, еφ — Работа выхода тела, е — заряд электрона. Выражение α через эти величины приводит к Ленгмюра — Саха уравнению (См. Ленгмюра - Саха уравнение), причём для положительной П. и. (li+ — l0) = e (V —φ), а для отрицательной П. и. (li- — l0) = е (φ—S), где eS — энергия сродства к электрону (См. Сродство к электрону) частицы. П. и. наиболее эффективна (α велико) для частиц с li < l0 или φ > V и S > φ; α для них уменьшается с ростом Т. При обратных неравенствах П. и. усиливается с возрастанием Т (рис. 2). li и l0 зависят от N — обычно li растет, а l0 падает с увеличением N. Если при Т > Т0 соблюдается условие эффективной П. и. (li < l0 и νi >> ν0), то при Т = Т0 знак (l0li) меняется, а α начинает скачкообразно падать до малых значений. Т0 называется температурным порогом П. и.
         Внешнее электрическое поле Е, ускоряющее ионы с поверхности, снижает величину li. При E < 107 в/см это снижение Δl = е -4(E должно быть выражено в в/см). Соответственно растет α. Если li < l0 и νI > ν0, Е при стационарной П. и. уменьшает N и T0. Так, T0 для атомов Cs на W с 1000 К при Е = 104 в/см снижается до 300 °K при Е = 107 в/см. Это даёт основание рассматривать явления десорбции и испарения ионов электрическим полем при низких Т как П. и. Современная экспериментальная техника позволяет наблюдать П. и. частиц с V 10 в и S ≥ 0.6 в. С помощью электрического поля эти пределы могут быть существенно расширены.
         Приведённые выше закономерности П. и. справедливы (подтверждены опытом) для однородных поверхностей. Однако на практике чаще приходится иметь дело с неоднородными поверхностями. на которых l0, li, φ и N неодинаковы на различных участках. В таких случаях указанные зависимости α от Т и Е сохраняются для некоторых усреднённых значений l0, li и φ.
         П. и. широко используется в ионных источниках (См. Ионный источник) различного назначения, в чувствительных детекторах частиц, для компенсации объёмного заряда электронов в термоэлектронных преобразователях (См. Термоэлектронный преобразователь), перспективна для создания плазменных двигателей (См. Плазменные двигатели), а также лежит в основе многих методов изучения физико-химических характеристик поверхностей твёрдых тел и взаимодействующих с ними частиц.
         Лит.: Зандберг Э. Я., Ионов Н. И., Поверхностная ионизация, М,, 1969.
         Н. И. Ионов.
        
        Рис. 1. Потенциальные кривые взаимодействия систем поверхность твёрдого тела — нейтральная частица (А) и поверхность — положительный ион (А+); х — удаление от поверхности; U(x) — энергия связи частицы с поверхностью. Расстояние хр соответствует равновесному состоянию частицы у поверхности, а глубины «потенциальных ям» li и l0 равны теплотам десорбции иона и нейтральной частицы соответственно. Разность li—l0 в данном случае равна разности энергии ионизации eV нейтральной частицы (V — её ионизационный потенциал, е — заряд электрона) и работы выхода поверхности eφ.
        
        Рис. 2. Характерные зависимости степени поверхностной ионизации α в стационарных процессах от температуры T: 1 — для случая, когда теплота десорбции иона li, меньше теплоты десорбции нейтральной частицы l0; 2 — в случае, когда li>l0. T0 — температурный порог поверхностной ионизации.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

Смотреть что такое "Поверхностная ионизация" в других словарях:

  • ПОВЕРХНОСТНАЯ ИОНИЗАЦИЯ — термич. десорбция (испарение) положительных (положит. П. и.) или отрицательных (отрицат. П. и.) ионов с поверхностей тв. тел. Чтобы эмиссия ионов при П. и. была стационарной, скорость поступления на поверхность соответствующих атомов, молекул или …   Физическая энциклопедия

  • Поверхностная ионизация — (термоионизация) метод анализа. Анализируемое вещество наносится на проволочку из тугоплавкого металла, по которой пропускается электрический ток, разогревающий её до высокой температуры. За счет высокой температуры нанесенное вещество испаряется …   Википедия

  • поверхностная ионизация — Термически равновесная десорбция атомов или молекул с поверхности твердых тел положительных или отрицательных ионов. [ГОСТ 13820 77] Тематики электровакуумные приборы …   Справочник технического переводчика

  • поверхностная ионизация — paviršinis jonizavimas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. surface ionization vok. Oberflächenionisierung, f rus. поверхностная ионизация, f pranc. ionisation superficielle, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • поверхностная ионизация — paviršinė jonizacija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. surface ionization vok. Oberflächenionisation, n rus. поверхностная ионизация, f pranc. ionisation superficielle, f …   Fizikos terminų žodynas

  • Термоионизация или поверхностная ионизация — …   Википедия

  • ИОНИЗАЦИЯ — образование положит. и отрицат. ионов и свободных эл нов из электрически нейтральных атомов и молекул. Термином «И.» обозначают как элементарный акт (И. атома, молекулы), так и совокупность множества таких актов (И. газа, жидкости). Ионизация в… …   Физическая энциклопедия

  • Ионизация в тлеющем разряде и искровая ионизация — в первом случае за счет разницы потенциалов между кусочком исследуемого материала и другим электродом пробивается искра, вырывающая с поверхности мишени ионы, а во втором происходит тоже самое, но за счет так называемого тлеющего разряда,… …   Википедия

  • Ионизация — Энергия ионизации некоторых чистых химических элементов. На пиках находятся инертные газы. Ионизация  эндотермический процесс образования ионов из нейтральных …   Википедия

  • Ионизация поверхностная —         см. Поверхностная ионизация …   Большая советская энциклопедия

Книги

  • Перенапряжения и молниезащита, Лизалек Н. Н., Князева О. А., Мочалин К. С., Солнцев Г. Е., Татьянченко Л. Н.. Представлено пятое дополненное издание учебного пособия: рассмотрена физика электрического разряда в различных видах диэлектриков, корона на проводах линий электропередачи при постоянном и… Подробнее  Купить за 320 руб


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»