Масс-спектрограф

Масса атомного ядра. Измерение масс атомов и атомных ядер производится с помощью масс-спектрографов. Схема устройства масс-спектрографа представлена на рисунке 309. Положительные ионы исследуемого вещества раз- [c.318]

Установки, не отличающиеся по принципу действия от масс-спектрографов, могут быть использованы для промышленного разделения изотопов с целью получения значительных количеств одного изотопа. [c.319]

Масс-спектрографы. Определение массы нейтрона [c.52]

Поэтому более совершенными в сравнении с методом парабол являются те методы, в которых с помощью электрических и магнитных полей достигается фокусировка пучков заряженных частиц. Приборы, построенные с использованием фокусировки пучков частиц, называются масс-спектрографами. Первый из них был построен Ф. Астоном (1919). [c.56]

Масс-спектрограф Астона имеет следующее устройство и принцип действия (рис. 15). Пучок положительных ионов проходит через две ограничивающие щели и и попадает в электрическое поле между пластинами конденсатора Ру и которое развертывает пучок в виде тонкой ленты в плоскости чертежа, сообщая частицам отклонения, пропорциональные Часть этого развернутого пучка вырезается диафрагмой Д и проходит через магнитное поле, создаваемое полюсами электромагнита (на рисунке нанесены в виде круга), отклоняющее действие которого на частицы [c.56]

Не вдаваясь в подробную количественную теорию масс-спектрографа Астона, приведем лишь некоторые простые соотношения, поясняющие механизм фокусировки ионов. [c.56]

Разрешающая способность масс спектрографа обычно характеризуется отношением —, где Ат — разность масс атомов двух Ат [c.60]

Массы атомов в настоящее время измерены с большой точностью (до шестого и седьмого десятичного знаков) с помощью современных масс-спектрографов. [c.82]

Масса релятивистская 66 Массовое число 83 Масс-спектрограф Астона 56—58 [c.394]

Основными составными частями масс-спектрографа являются а) ионный источник, б) анализатор, в) приемное устройство. В ионном источнике происходит образование ионов исследуемого вещества и формирование слабо расходящегося пучка ионов, не сильно различающихся по своим энергиям. В анализаторе исходный пучок разделяется на несколько пучков, различающихся по массам ионов. [c.39]

Применение масс-спектрометров и масс-спектрографов для определения остаточных давлений в области глубокого вакуума основано на принципе отклонения частиц в электрическом и магнитном полях. Различие заключается только в методе регистрации отклоненных частиц в масс-спектрометрах число ионов определяют по создаваемому ими току, а в масс-спектрографах — по степени почернения фотопластинки. [c.261]

В первом случае для точного измерения атомного веса (массы) требуются приборы с большой разрешающей способностью и относительно малой светосилой, достаточной лишь для индикации пространственного расположения линий спектра на фотопластинке, или для отсчета величины изменения тока электромагнита между пиками масс-спектра. Во втором случае, при измерении распространенности изотопа, не требуется высокая разрешающая способность по массам, зато необходима большая светосила прибора, обеспечивающая измерение слабых линий масс-спектра изотопов малой распространенности с высокой точностью. В связи с этим появились две разновидности специализированных приборов. Приборы с регистрацией масс-спектра на фотопластинке получили название масс-спектрографов, а приборы, в которых измерение осуществляется с помощью электронных схем, получили название масс-спектрометров- [c.6]

Следует отметить, что до последнего времени часто используется выражение для разрешающей способности, принятое в масс-спектрографии, где учитывается ширина массовой линии, измеренная на полувысоте пика. Так как ширина пика на его полувысоте не учитывает формы пика у основания, то разрешающая способность, вычисленная по ширине массовой линии на полувысоте пика, не учитывает размытие ионных пучков у основания и не полностью характеризует качество прибора. [c.29]

С момента появления первого масс-спектрографа Астона прошло более полувека. За это время создано большое количество конструкций лабораторных и промышленных приборов. Интересно отметить, что первый прибор Астона проработал в Кавендишской лаборатории более двадцати лет. Разрешающая способность прибора (около 75) обеспечила возможность работы с легкими элементами. Первые опыты проводили с неоном. Полученные масс-спектры дали вполне удовлетворительные доказательства, что он состоит из изотопов, массы которых есть целые числа, равные 20 и 22 а.е.м. [c.54]

Вначале масс-спектрометры строились лишь в лабораториях и предназначались только для физических исследований. Они представляли собой установки, собранные из материалов и приборов, имеющихся в лабораториях. Основным материалом вакуумных коммуникаций, аналитических камер, ионных источников, диффузионных насосов и других частей прибора было стекло. В целом масс-спектрограф представлял собой лабораторный стенд, состоящий из ионного источника, вакуумного поста, камеры для регистрации масс-спектра с помощью фотопластинок, а также аккумуляторных батарей, электромагнита, источника ионов, системы ускоряющих электродов и необходимых измерительных приборов. Только спустя 25—30 лет после появления первой лабораторной модели благодаря большому техническому прогрессу в радиоэлектронике и электровакуумной аппаратуре появились более совершенные конструкции масс-спектрометров, принципиальное отличие которых состояло в замене стеклянных частей металлическими, в переходе на новые источники питания, основанные на электронных схемах с высокой степенью [c.54]

В дальнейшем в 40—50-х годах в физических лабораториях многих стран были созданы масс-спектрографы с высокой разрешающей способностью, позволяющие измерять массовые различия между дублетами, достигающими величины Дт//п =10 а. е. м. После многочисленных измерений значений дублетов масс были составлены таблицы атомных весов всех стабильных изотопов с точностью порядка 10 и выше от величины дефекта массы (избытка массы). [c.193]

Масс-спектрография представляется весьма перспективным методом анализа чистых металлов. В качестве источника ионов можно пользоваться вольфрамовым или танталовым катодом, на который напыляется изучаемый раствор. Таким образом в алюминии были определены следы лития с помощью разбавления изотопов . Подобный метод требует последовательных анализов, в связи с чем возникает опасность загрязнения реактивами. Можно также вызвать испарение и ионизацию молекул из объема образца с помощью искрового разряда в вакууме. Последний метод уменьшает опасность загрязнения, но стабилизировать его условия трудно. [c.442]

Когда радиоактивные изотопы производятся в ядерных реакторах или на циклотронах в довольно больших количествах, их точную массу можно измерить при помощи масс-спектрографа при условии, что период их полураспада достаточно велик. Однако чаще массу определяют по энергетическому балансу ядерных реакций. [c.43]

Масс-спектрограф работает следующим образом газовая смесь, из которой изотопы данного элемента должны быть выделены, вводится в небольшой резервуар, где атомы или молекулы ионизируются при помощи электрического разряда (фиг. 123). Ионы последовательно пересекают две щели, проходя которые они ускоряются электрическим полем. Если [c.191]

Фиг. 123. Один из первых масс-спектрографов (Дж. Дж. Томсон, 1905).

Рис. 39. Магнитное и электрическое поля в масс-спектрографе Астона ориентированы перпендикулярно друг к другу.

Как видно, метод Астона, которым он рассортировывал изотопы, во многом. напоминает разложение света. Правда, объектом разложения был не свет, а смесь различных ионов, а само разделение осуществлялось на основании различия не в длинах волн, а в величинах elm ионов, причем роль призм здесь играли магнитное и электрическое поля. На основании этой аналогии Астон назвал свой прибор масс-спектрографом (рис. 41), а получаемые с его помощью снимки — масс-спектрограммами. [c.81]

С течением времени прибор Астона все больше и больше усовершенствовался. Через 20 лет после появления первого масс-спектрографа ученые получили в свое распоряжение очень простой и точный масс-спектрометр Пира, который [c.81]

Рис. 41. Первый масс-спектрограф Астона.

Усилительного элемента с вторичной электронной эмиссией, для масс-спектрографии. [c.480]

С noMoui,bj o Ma - i rjKiporpa-фа можно не только измерять массы атомов отдельных изотопов, но и определять по плотности почернения линии масс-спектрографа содержание отдельных изотопов в данном элементе. Очевидно, что интенсивность линии изотопа на спектрограмме прямо пропорцио- [c.319]

Первые стабильные изотопы (Ne и Ne ) были открыты в 1913 г. Дж. Дж. Томсоном с помощью метода парабол, основанного на использовании отклонения ионов этих атомов в электрическом п магнитном полях. Дальнейшие работы Ф. Астона, А. Дж. Дем-стера, К. Бейнбриджа и других привели к созданию совершенных масс-спектрографов и масс-спектрометров. [c.53]

При помощи подобных опытов можно определить удельный заряд других электрически заряженных частиц, например протонов (яцер водорода), а-частиц (ядер гелия), и убедиться в справедливости второго закона Ньютона в форме (3.24) для случая, когда и с (конечно, в этих опытах вместо электронно-лучевой трубки нужно пользоваться источниками, испускающими соответственно протоны или а-частицы с не слишком большими скоростями). Отметим, кстати, что опыты по определению удельного заряда различных частиц являются одним из важнейших методов определения природы этих частиц (так называемая масс-спектрография). [c.99]

Энергии связи ядер можно измерять непосредственно по балансу энергии и импульса в процессе расщепления ядра. В частности, именно так впервые была определена энергия связи дейтрона по процессу расщепления дейтрона v-KBaHTaMH. Однако для большинства ядер наиболее точные измерения ядерных энергий связи производятся на основе соотношения (1.4) посредством измерения масс атомов (точнее, ионов) на специальных приборах, называемых масс-спектрографами. [c.39]

Кроме того, ионные пучки в анализаторе фокусируются так, чтобы ионы одной и той же массы, обладающие несколько различающимися энергиями или направлениями движения, попадали в одно и то же место приемного устройства, которым в масс-спектрограс является фотопластинка. Один из многочисленных типов масс-спектрографов схематически изображен на рис. 2.4. Струя пара исследуемого элемента, входящая в отверстие 1 источника, ионизируется простреливающим ее электронным пучком 2. Образующиеся ионы ускоряются и кол лимируются диафрагмами 3. Анализатором служит секторное магнитное поле 4 направленное перпендикулярно плоскосги рисунка. В магнитном поле ионы имеющие приблизительно одинаковую энергию и различные массы, движутся по разным траекториям. Поэтому магнитное поле сортирует ионы по массам Магнитное поле специальной конфигурации — секторное магнитное поле — на ряду с сортировкой частиц по массам фокусирует ионы с одинаковой массой которые вылетают из источника под немного различающимися углами. В результате ионы одного и того же изотопа попадают в одно и то же место фотопластинки [c.39]

В масс-спектрографах, отличающихся от М.-с. фотогр. регистрацией масс-спектра, пучки [c.54]

Такая же чувствительность достигается в масс-спектрографах за счёт длит, экспозиции. Однако из-за малой точности измерения ионных токов и громоздкости устройств введения фотопластинок в вакуумную камеру анализатора фоторегистрадия уступает место координатным детекторам частиц, особенно в тех случаях, когда необходимо одновременно регистрировать большой участок масс-спектра (из-за нестабильности источника ионов, наир, при элементном хии. анализе в случае ионизации вакуумной искрой). [c.57]

МАСС-СПЕКТРОСКОПЙЯ (масс-спектрометрия, масс-спектрография, масс-спектральный анализ) — метод исследования вещества путем определения массы т (чаще, отношения массы к заряду т/е) и относит, кол-ва ионов, образующихся (или имеющихся) в веществе. М.-с. применяется для прецизионного определения массы ионов, изотопного анализа, молекулярного хим, анализа, идентификации и установления структуры сложных органич. молекул и др. [c.57]

Масс-спектрографы — это чаще всего уникальные, сложные приборы с фокусировкой ионных пучков по энергиям в электрическом поле и по направлению в магнитном поле, обладающие разрешающей способностью MJts.ni от 10 000 до 500 000. Высокая разрешающая способность у этих приборов достигается с помощью ионнооптических систем с двойной фокусировкой, позволяющих получить минимальные хроматические и сферические аберрации, а также благодаря применению высокостабильных электронных схем, питающих ионный источник, отклоняющие электростатические системы и катушки диспергирующего электромагнита. Точность определения относительных атомных масс методом измерения дефекта массы изотопных дублетов на лучших [c.6]

Зависимость между скоростью коррозии и отношением количества абсорбированного водорода к общему выделенному количеству пытался установить ряд исследователей. В забу-ференных растворах с pH от 3 до 7 было найдено, что отношение абсорбированного количества к выделенному тем больше, чем меньше скорость коррозии [315]. Даже при коррозии углеродистой стали в НгО и D O при комнатной температуре и при 90° в отсутствии растворенных электролитов Ф. Нортон с помощью масс-спектрографа установил диффузию водорода (лро-тия и дейтерия), через стальную мембрану [109, 316]. [c.108]

Именно в силу этого обстоятельства Бор был вынужден пересмотреть свои взгляды и приписал деление, возникающее благодаря тепловым нейтронам, изотопу В природном уране на каждые 140 атомов и приходится лишь один атом Тогда физик Нир занялся выделением при помощи масс-спектрографа весомого количества изотопа С февраля 1940 г. Бут, Гросс и Даннинг подвергали образец Пира облучению нейтронами на циклотроне Колумбийского университета в Нью-Йорке и подтвердили правильность взглядов Бора. Затем Бор и Уилер подробно развили теорию деления на основе квантовой механики. Они изучили стабильность ядер и отклонения от сферической формы. Критическая деформация и энергия, необходимая для ее возникновения, могут быть вычислены интерполяцией предельных случаев для больших и малых зарядов [c.113]

Электромагнитное разделение. Электромагнитное разделение изотопов урана вначале имело своей целью получение некоторого количества для научных исследований в лабораториях Лос-Аламоса по разработке атомной бомбы. Соответствующие устройства были основаны на том же принципе, что и устройство масс-спектрографа (фиг. 121) Первоначальная лабораторная установка позволила полу чить некоторое количество окончательно разделенных изо топов. Установка имела очень малую производительность не превышавшую нескольких микрограммов в час. Для вьг деления первых микрограммов Ниру понадобилось [c.189]

Возложить на Центральную вакуумную лабораторию Наркомэлектропрома работы по конструированию ионных масс-сепараторов и изготовлению их деталей, разработке и изготовлению приборов для дистилляции в вакууме солей и металлов, разработке и изготовлению конструкций контрольно-аналитичес-ких масс-спектрографов, приборов для измерения высокого вакуума и диффузионных масляных насосов высокой производительности. [c.133]

Расчеты и конструкция нового масс-спектрографа, позволяюгцего определять состав смеси изотопов непосредственно на экране трубки Броуна. [c.483]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...