ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Излучение атомов и ионов при электронных столкновениях из "Вакуумная спектроскопия и ее применение " Работы по исследованию свечения атомов под воздействием электронов в видимой области спектра имеют пятидесятилетнюю давность. Получены функции возбуждения очень многих спектральных линий, лежащих в видимой и близкой ультрафиолетовой областях спектра. [c.334] Общее число работ по изучению функций возбуждения линий, лежащих в вакуумной области спектра, остается достаточно малым. Наиболее подробно изучены функции возбуждения линий атомарного водорода [49—66]. Первые измерения проведены в работах [64—66]. В этих исследованиях использовался метод пересекающихся пучков [66, 67], которым изучался процесс столкновения электронов с атомами водорода. Атомы водорода получались при термической диссоциации молекулярного водорода на накаленной вольфрамовой нити. Излучение регистрировалось с помощью счетчика фотонов, камера которого наполнялась парами йода. Для выделения линий La. применялся кислородный фильтр (см. 13) [68]. Измерялись относительные величины сечения, которые нормировались к тем значениям, которые были получены по приближению Борна для перехода s-2p в области энергий выше 250 эв [69, 70] (рис. 8.8). [c.334] Сечение возбуждения состояния 2р атома водорода определялось в работе [52], на установке, описанной в [51]. Спецналь-но изучалась область энергий вблизи порога возбуждения. Измерения велись по методу скрещенных пучков, наблюдения производились в направлении, перпендикулярном к направлению пучков. Использовался счетчик фотонов с окошком из фтористого лития, наполненный окисью азота (см. 27). В область чувствительности счетчика попадает только линия Сечение резко возрастает у порога возбуждения, достигает одной трети максимального значения и падает до минимального значения на расстоянии 0,3 эв от порога, после чего снова растет. Эти измерения только качественно совпадают с предсказанным теорией. ходом изменения сечения для перехода 15—2р вблизи порога возбуждения [74] и, как видно из рис. 8.9 [51], удовлетворительно совпадают с теоретическими данными [73].. [c.336] Оптическим методом изучалось также сечение возбуждения 25-состояния атома водорода ). Эти опыты были выполнены Стеббингсом и др. [61, 66]. Они интересны тем, что в них дается оптический метод определения концентрации метастабильных атомов ). [c.336] Атомарный водород проходил через три камеры с дифференциальной откачкой, в третьей камере происходило электронное возбуждение далее атомы попадали в область между пластинами, где создавалось постоянное электрическое поле, вызывающее переход атома из состояния 2 в состояние 2р. Проводились сравнения сечения возбуждения 25-состояния с сечением возбуждения 2р-состояния. Схема установки дана на рис. 8.10. Измерения проводились в области энергий электронов от И до 600 эв. Вначале регистрировалась линия Ьа, возникающая в результате прямого возбуждения. Затем счетчик передвигался и регистрировалось излучение в области, находящейся между пластинами конденсатора при этом с помощью заслонки загораживалась область, где происходит прямое возбуждение (при отсутствии заслонки излучение из камеры столкновений частично могло быть зарегистрировано). Отношение двух сигналов счетчика фотонов дает отношение двух сечений (1 —2р л 15—25). [c.336] На рис. 8.14 представлены найденные экспериментально величины и показано их соответствие с теорией. [c.339] В целом ряде работ возбуждение линии а происходило прп диссоциации молекулярного водорода под действием электронного удара [49, 55—57, 63, 64, 82]. В работах [56] и [64] определялось отношение сечений возбуждения а в атомарном ( а и молекулярном водороде Qм Измерения велись при двух температурах вольфрамовой нити при температуре 7 =2700°К (диссоциация выше 90%) и при комнатной температуре (отсутствие диссоциации). [c.339] Функции возбуждения L при столкновении электронов в диапазоне от 20 до 2000 эв изучались также в работе [58]. Измерения были проделаны на установке, где свет оказывался не-поляризованным, так как угол между направлением оси спектрометра и электронным пучко.м составлял 55° ( os 54°44 = l/3). [c.340] Не имея возможности дать подробное описание всех экспериментов по определению функций возбуждения, укажем только на основные трудности, и перечислим ооновяые р,а)боты. [c.340] По старой традиции многие авторы ищут способы нормировки по теоретическим работам. В лучшем случае это позволяет получить надежно только одну точку. И если 15 лет назад было правильно поступать таиим образом [64], то теперь надо изыскивать другие способы. Нам представляется, что некорректное измерение абсолютных интенсивностей — это основная причина больших расхождений между сечениями, найденными в различных работах. Как уже указывалось в 31, для абсолютных измерений интенсивности необходимо определить зависимость коэффициента пропускания спектрального прибора от длины волны и затем проводить измерения с помощью неселективного приемника, либо проградуировать всю систему в целом, например, с помощью метода, основанного на использовании линий с общим верхним уровнем ). В тех работах, где такие методы применяются, удается получить достаточную точность [84]. [c.340] Перечислим работы по определению сечений возбуждения в вакуумной области спектра атомарного и однократно ионизованного кислорода [63, 86а, 87—90], атомарного азота и однократно ионизованного азота [62, 84, 89, 93, 94а], атомарного гелия [86, 96, 97], атомарного и ионизованного неона [98—100], атомарного и ионизованного аргона [95, 101—103], иона ртути 104, 105], атомарного и однократно ионизованного криптона 106, 107], атома и ионов ксенона [107, 108, 108а], атомарного и однократно ионизованного углерода [91, 92]. [c.341] Вернуться к основной статье