Сечение электронного удара

Сечение электронного удара [13] [c.139]

Понятие эффективного сечения взаимодействия (часто кратко говорят сечение ) по отношению к какому-либо процессу проще всего пояснить на следующей полуклассической схеме, которую мы рассмотрим по отношению к конкретному примеру возбуждения атома электронным ударом. Пусть электрон заданной [c.314]

Мы видим, что в случае оптически разрешенного перехода сечение возбуждения электронным ударом Ое зависит от того же матричного элемента [ц], который входит в выражение для сечения поглощения фотона. Таким образом, можно [c.141]

Подробно обсудив физические явления, связанные с определением сечения возбуждения электронным ударом, рассмотрим теперь распределение f E) энергии электронов. [c.143]

Рис. 3.22. Сравнение распределения энергии электронов f E) для газовой смеси в отношении СОг Nj Не = 1 1 8 (из работы [15]) с распределением Максвелла при той же средней энергии. На этом же рисунке представлена кривая для сечения возбуждения молекул азота электронным ударом вплоть до колебательного уровня с у = 5 (из работы [22]). Приведенные кривые отражают скорее физическую картину явлений, чем конкретные числовые значения, полученные в упомянутых выше работах.

Для сравнения с результатами рис. 3.22 на рис. 3.23 представлены распределение энергии и сечения поглош,ения, которые соответствуют разряду в гелии при условиях работы Не — Ne-лазера. В этом случае предполагалось наличие максвелловского распределения со средней энергией электронов 10 эВ. Представленные на рисунке сечения соответствуют возбуждению электронным ударом на уровни 2 S и 2 5 гелия (которые действуют как уровни накачки неона, опять-таки путем передачи энергии). Заметим, что эти сечения примерно на два порядка меньше сечений для молекулы N2. Такой результат объясняет, почему максвелловское распределение является весьма хорошим приближением в данном случае. Обратите внимание [c.147]

Ж 100 не) на порядок больше времени релаксации р-состояний (тр 10 не). Таким образом, выполняется условие непрерывной генерации (5.25). Наконец, следует заметить, что вероятность возбуждения электронным ударом из основного состояния на уровни Зр и 4р вследствие меньших сечений взаимодействия значительно меньше, чем соответствующие вероятности возбуждения на уровни 4s и 5s. [c.347]

Лазеры на парах меди работают со средней выходной мощностью до 40 Вт в импульсно-периодическом режиме с длительностью импульса порядка 50 не и с частотой повторения импульсов до 20 кГц >. На сегодняшний день они являются наиболее эффективными (КПД 1 %) лазерными источниками в зеленой области спектра. Этот относительно большой КПД связан как с высокой квантовой эффективностью медного лазера ( 55% см. рис. 6.9), так и с большим сечением перехода S /2- P при электронном ударе. Крупная установка с примерно 50 параллельно работающими лазерами на парах меди используется на ведущем в США заводе по разделению изотопов Лазеры на парах меди также используются для многих научных применений и в некоторых промышленных приложениях (таких, как высокоскоростная фотография и подгонка интегральных резисторов). Лазеры на парах золота все больше применяются для лечения опухолей. [c.353]

Ток электронов, эмиттируемых катодом 1—2 ма, вполне достаточен для получения требуемого ионного тока для щелевого источника. Только незначительная часть (0,1—0,3 указанного значения) тока эмиссии пересекает анодный коробок и совершает работу ионизации. Остальная, значительно большая, часть попадает на анод и в цепи анодной нагрузки создает напряжение, которое используется в электронной схеме для стабилизации тока эмиссии. Для получения электронов применяют ленточные катоды сечением приблизительно 0,8X0,05 мм или проволочные диаметром 0,15—0,20 мм. При токе накала 3—4 а срок службы такого катода достигает 2000—3000 ч. Как уже упоминалось, ионизирующее напряжение в источниках с электронным ударом устанавливается в пределах от 40 до 120 в. [c.72]

В промышленных установках ИЛУ-4 и Везувий-4" применены источники с дуговым разрядом в парах рабочих веществ. Кроме того, для стабильного поддержания дугового разряда используется также ионизация электронным ударом. Рабочим веществом может быть газ (например, аргон), водород, гелий или пар (например, фосфор). Главным преимуществом дуговых источников является получение ионных пучков с большой силой тока. К недостаткам относятся сложный состав получаемого ионного тока, необходимость специальной стабилизации разряда, разброс ионов по энергиям, неравномерность плотности тока по сечению пучка. [c.441]

Понятие эффективного поперечного сечения (часто кратко говорят сечение ) по отношению к какому-либо процессу проще всего пояснить на следующей полу классической схеме, которую мы рассмотрим по отношению к конкретному примеру возбуждения атома электронным ударом (рис. 34), Пусть электрон заданной скорости летит перпендику лярно плоскости чертежа по направлению к атому с прицельным расстоянием г. Под прицельным расстоянием, или параметром столкновения, мы будем понимать длину перпендикуляра, опущенного из центра атома на прямую направления скорости электрона на большом расстоянии от атома. [c.258]

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]

Столкновение электрона с атомами (и ионами со связанными электронами), или электронный удар, может вызвать переходы в атоме (вверх или вниз) на соседние электронные энергетические уровни. Закон сохранения энергии приводит к соответствующему изменению кинетической энергии электрона и подразумевает существование порога энергии для переходов вверх ). Переходы на близлежащие уровни преобладают, что соответствует большому эффективному сечению для малой энергии обмена в рассеянии [c.159]

Фиг. 4.22. Эффективное сечение ионизации некоторых атомов электронным ударом в зависимости от Е — I, где I — потенциал ионизации.

Фиг. 4.23. Эффективное сечение ионизации (до М+ и Л + 5+) электронным ударом для некоторых газов в зависимости от Е — I процесса е + М

Поскольку единственным источником медленных электронов являются неупругие удары, а сечение неупругого удара за порогом возбуждения плавно возрастает от нулевого значения, электроны с нулевой скоростью должны практически отсутствовать f (0) = 0. Отсюда из условия сшивания нетрудно получить = С, а из условия нормировки [c.180]

В частности, существует связь между сечениями ионизации атома электронным ударом и фотоионизации [53]. [c.220]

Условия, при которых формула (14) применима, могут быть с достаточной степенью приближения осуш,ествлены. Они реализуются в положительном столбе тлеюш,его разряда в одноатомном газе при малом давлении и малой плотности разрядного тока. Как видно, в этих условиях интенсивность линии определяется суммой двух членов, из которых первый, зависящий от эффективного сечения Qqa учитывает роль прямых возбуждений электронными ударами, а второй — роль каскадных переходов. Последние, в свою очередь, определяются эффективными сечениями Qq 1 = , xd). [c.433]

В опытах Ганле и других авторов одноатомный газ низкого давления при невысокой температуре пронизывался электронным пучком, причем число электронов, пролетающих через единицу поперечного сечения в единицу времени, было не очень велико. В таком случае из всех процессов, ведущих к возбуждению k ro уровня, остаются 1) возбуждения электронным ударом с нормального уровня 2) каскадные переходы. Из всех процессов, ведущих к опустошению k-vo уровня, остаются лишь спонтанные переходы на более низкие уровни. Поэтому интенсивность линии может быть выражена формулой (14) 77, в которой только под знаком интеграла следует исключить скорость v, а заменить через где —число электронов, пролетающих через единицу поперечного сечения пучка в единицу времени F (v) будет тогда функцией распределения по скоростям электронов в пучке. Таким образом, получаем [c.445]

В квазистационарном состоянии, если не учитывать возбуждение молекул СОз электронным ударом, скорость возбуждения верхнего лазерного уровня углекислого газа совпадает со скоростью возбуждения молекул азота, так как каналом отвода колебательной энергии от молекулы азота является столкновение с молекулами углекислого газа. Скорость возбуждения азота dMIdt пропорциональна концентрации электронов и,,, концентрации молекул N и сечению возбуждения колебательного уровня молекулы азота а (и ), усредненному по скоростям электронов [c.53]

Вариантом квадрупольного анализатора служит т. н. трёхмерная квадрупольная ловуш-к а (рис. 9), представляющая собой два гиперболоида вращения, ограниченных по бокам кольцевым электродом 3, также с гиперболич. сечением внутр. поверхности, Электроды 1 ж 2 заземлены, на электрод 3 подаётся ВЧ-напряжение. В электроде 1 имеется отверстие для ввода ионизирующих электронов электрод 2 выполнен в виде сетки, за к-рой расположен коллектор 4. Ионы образуются внутри ловушки электронным ударом (импульсно включается электронный пучок). После импульса прикладывается ВЧ-напряжение, изменением амплитуды к-рого осуществляют развёртку масс-спектра. Из-за симметрии ловушки ионы попадают как на верхний, так и на нижний электроды. В приведённой на рис. 9 конструкции регистрируется сигнала. [c.56]

Обычно С, о. находят экспериментально, измеряя времена жизни возбуждённых aioimHX или молекулярных состояний иля интенсивностей испускания и поглощения. В измерениях 2-го типа используют источники излучения, для к-рых могут быть найдены или вычислены абс. или относит, значения населённостей возбуждённых уровней. Эксперим. данные по относит, значениям дифференциальных сечений ионизации атомов электронным ударом сопоставляются с расчётами для обобщённых С. о., что позволяет апробировать теоретич. выбор волновых ф-ций и применимость первого, борновского приближения в теории столкновении. [c.495]

Иоинзующая У. в. Если за У. в., распространяющейся по неионизованному газу, темп-ра Гг 10 ООО К, газ в У. в. ионизуется на десятые доли и более. (Относит, концентрация ионов резко возрастает с увеличением темп-ры и значительно слабее—с уменьшением плотности газа.) Осн. механизмом является ионизация атомов электронным ударом. Необходимую для этого энергию электронный газ получает при упругих столкновениях электронов с атомами и ионами. Развивающаяся лавина электронная начинается с относительно небольшого кол-ва начальных, затравочных электронов. Они могут появляться при столкновениях атомов (хотя эфф. сечение ионизации атомами очень мало), в результате реакции ассоциативной ионизации типа N-bO+2,8 эВ-> NO е (такой процесс идёт в воздухе), путём фотоионизации атомов перед СУ УФ-излучением, испускаемым нагретым газом за У. в. Неясность в отношении конкретного механизма нач. накопления электронов часто затрудняет интерпретацию эксперим. результатов по структуре ионизационной волны не очень большой интенсивности. В релаксац. зоне темп-ра электронов меньше темп-ры атомов и ионов Г, т. к. электронный газ затрачивает большую по сравнению с feF, энергию на ионизацию атома. Зависимость Г, от Т в релаксац. зоне определяется балансом энергии, затрачиваемой электронами на ионизацию и получаемой при упругих столкновениях с атомами и ионами. Чем более интенсивна У.в., тем больше разность Т— Т ъ релаксац. зоне. В той её части, где состав газа близок к равновесному, становится существенным процесс, обратный ионизации, т. е. электрон-ионная рекомбинация. При достижении ионизац. равновесия выравниваются и темп-ры Г Т. Ширина релаксац. зоны обратно пропорциональна pi- [c.209]

Рядом особенностей обладает У. с. л., связанных с рид-берговскими уровнями атомов и молекул (см. Ридбергое-ские состояния). Особенно велико сечение уширения электронным ударом а ооя и при пх20 ст й 10 см . При возмущении ридберговских уровней щелочных металлов собств. давлением о 5 10 см , а при возмущении посторонними газами 10 —10 см . [c.262]

Чтобы иметь более глубокое представление о механизмах, участвующих в возбуждении электронным ударом, опишем квантовомеханический расчет сечения а. Для оптически разрешенных или оптически запрещенных переходов без изменения мультиплетности наиболее простым (и во многих случаях дающим наибольшую точность) является расчет с использованием борновского приближения. Пучок моноэнергетических электронов, падающий на атом, описывается функцией плоской волны вида exp(iko-r). Здесь ко = 2п/К а Я, — дебройлевская длина волны электрона [K = (12,26/V) А, где V — энергия электрона в электронвольтах]. Между падающим электроном и электронами атома действует сила электростатического отталкивания. Это взаимодействие считается достаточно слабым, так что вероятность атома совершить переход при соударении очень мала, а возможностью сразу двух таких переходов можно пренебречь. В этом случае уравнение Шрёдингера для рассматриваемой задачи может быть линеаризовано. При этом в сечение перехода [c.141]

Среднюю длину свободного пробега I электрона можно найти из соотношения 1= l/Na, где N — плотность числа атомов, а а — полное сечение возбуждения атома электронным ударом. Предполагая, что а есть сечение упругих столкновений аупр и что для атомов гелия аупр==5 10- см вычислите Чт и Удрейф при энергии электронов Я = 10 эВ, давлении Не р = = 1,3 мм рт. ст температуре Т = 400 К и напряженности приложенного к разряду электрического поля = 30 В/см, [c.158]

На рис. 6.8 представлена общая схема участвующих в генерации энергетических уровней лазеров этого типа. Переход g- ->2 является разрешенным, а переход ->1 электродипольно запрещен. Таким образом, пользуясь борновским приближением, мы вправе ожидать, что сечение перехода g- 2 за счет электронного удара значительно больше, чем сечение перехода ->1. Чтобы создать достаточную населенность верхнего лазерного уровня, высокая, как правило, скорость излучательного перехода 2- g должна быть уменьшена до значения, сравнимого со скоростью излучательного перехода 2-> 1. Это означает, что плотность атомов должна быть достаточно высокой, чтобы стал возможным захват излучения на переходе 2-=>-g. Заметим, что поскольку переход - g является запрещенным, лазер мо- [c.350]

Как уже отмечалось выше, возможно и другое применение хЛ1етода относительных. интенсивностей. Независимым путем определяется Те, например, методом исследования контура линии томсоновского рассеяния лазерного излучеиия и, зная Тс, можно найти сечения различных процессов. Для этого следует определить относительные или абсолютные яркости линий, сечения возбуждения которых определяются. Этот метод применялся для определения сечений возбуждения линий ионов неона 62], линий изоэлектронного ряда лития (О VI, N V, Ne VIII) 63, 64, линий О VII [65] н линий N V [66]. Возбуждение линий N V происходит из основного состояния иона электронным ударом. Для плазмы достаточно низкой плотности распад возбужденных состояний ионов происходит только путем излучения и можно не учитывать вторичные процессы. Следовательно, общее число возбуждений равно общему числу испущенных фотонов. Это означает, что для определения сечения надо измерить абсолютную интенсивность спектральной линии, иайти Тс и N . [c.360]

Захват свободного электрона молекулой с последующим распадом образовавшегося неустойчивого отрицательного молекулярного иона на две частицы — атомный О. и. (или более простой молекулярный) и нейтральный атом (или радикал). Кроме этого процесса, происходящего в узком интервале энергии ялектронов (резонансный захват), при большей энергии электронов возможна диссоциация нек-рых молекул электронным ударом на положительный и отрицательный ионы. На рис. 1 приведена кривая, показывающая зависимость эффективного сечения для образования ионов 0 при взаимодействии электронов с молекулами 0.2. Максимум при 6,7 эе относится к процессу Оз - - е— О -Ь О вторая часть кривой, начинающаяся при 17 э , — к процессу Оа -Ь е- 0+ -Ь О + е. В случае молекул галогенов захват [c.570]

Смотреть страницы где упоминается термин Сечение электронного удара : [c.300] [c.187] [c.193] [c.194] [c.194] [c.443] [c.559] [c.119] [c.224] [c.139] [c.140] [c.142] [c.142] [c.146] [c.362] [c.368] [c.378] [c.61] [c.87] [c.88] [c.340]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...