Источник с электронной бомбардировкой

Особенно строгие требования предъявляются к форме, интенсивности и моноэнергетичности ионного пучка. Для получения положительных ионов разработано несколько типов ионных источников. К числу первых принадлежат искровые и газоразрядные источники для ионизации твердых веществ и газов. Затем появились термоионные источники, которые хорошо зарекомендовали себя главным образом для ионизации солей щелочных металлов, имеющих при сравнительно низких температурах заметную термоионную эмиссию. Для ионизации газа наиболее оптимальными оказались источники с электронной бомбардировкой- Известны и другие способы ионизации вещества, например ионизация в сильном электрическом поле, ионизация с помощью а-излучения, фотоионизация [4] и др., которые из-за малой эффективности применяются редко. [c.62]

Источник с электронной бомбардировкой [c.65]

V. Высокотемпературная установка для измерения теплофизических свойств электропроводящих материалов (рис. 5). В основу установки положен метод плоских периодических колебаний температуры с применением в качестве периодического источника мощности электронной бомбардировки образца 1. Размеры образца диаметр — 10, толщина — 1 мм. Модуляция пучка производится с помощью сетки 8, на которую от генератора подается управляющее напряжение, изменяющееся по синусоидальному закону. Колебания температуры регистрируются фотоумножителем, постоянный сигнал с которого компенсируется потенциометром. [c.85]

При сварке электронным лучом выявлены некоторые особенности и новые возможности использования этого источника тепла. Энергия луча зависит от скорости электронов, движущихся по инерции к изделию, и распределена примерно равномерно по его сечению. В случае, если площадь свариваемого металла меньше площади луча, например при сварке тонких проволок, сварке кольцевых сечений и т. п., в месте сварки будет выделяться лишь часть энергии луча, равная отношению площади изделия, подвергаемой электронной бомбардировке, ко всей площади луча. При встрече электронов с металлом тепловая энергия, выделившаяся на металле, будет зависеть также и от площади металла, подвергшегося бомбардировке. Это свойство электронного луча приводит к определенному автоматизму изменения количества выделяющейся энергии на изделии при изменении площади свариваемого сечения, что упрощает технологию сварки изделий с переменным сечением. [c.66]

Из приведенных выше различных способов получения положительных ионов широко используются только ионизация с помощью высокой температуры и ионизация бомбардировкой электронным пучком. Ионные источники указанных типов при определенных геометрических и электрических параметрах дают пучки ионов, удовлетворяющие предъявляемым требованиям по разбросу начальных скоростей, и имеют достаточную интенсивность. В реальных условиях их работы разброс начальных скоростей не превыщает 1 в, что вполне допустимо для прибора среднего класса, у которого используются ионы с энергией не ниже 1000 эв. Другие способы ионизации не позволяют получать необходимую однородность и эффективность пучка ионов, поэтому источники с использованием эффекта термоионной эмиссии и электронного пучка получили наибольшее распространение. [c.62]

Рассмотрим особенности устройства масс-спектрометров на примере статического масс-спектрометра отечественного производства МИ-1305, предназначенного для анализа состава газов и паров легколетучих жидкостей. В масс-анализаторе прибора для разделения ионов по массам и фокусировки ионного пучка используется секторное магнитное поле. Радиус центральной траектории 200 мм при дисперсии 1,45 мм на 1% относительной разности масс. Вакуумная система состоит из трех частей. В фор-вакуумной части используется насос типа ВН-4ИМ, в высоковакуумной —ДРН-10. Анализируемый пар вводится в источник ионов через третью часть вакуумной системы — систему напуска. Она состоит из двух идентичных каналов один для напуска одной или двух анализируемых проб, а другой — для напуска эталонных проб с известным составом. Обязательным является контроль давления в вакуумной системе. Для этого используются манометры с термопарным измерительным преобразователем (для форвакуумной части) и с ионизационным преобразователем (для высоковакуумной части). Ионизация паров осуществляется методом электронной бомбардировки (наиболее широко распространенный способ) в ис точнике ионов используется типовая ионная коллимирующая оптика по схеме ВИРА АН СССР [69]. Электронные блоки включают устройства для измерения ионных токов, давления, вакуумной блокировки, для контроля питания электромагнита и источника ионов. [c.291]

Методы, указанные в предыдущем параграфе, позволяют исследовать характер спектра рентгеновского импульса даже в том случае, когда импульс является белым , т. е. дает сплошной спектр. Такой характер имеет спектр рентгеновских лучей, получающихся в обычных условиях в рентгеновской трубке при торможении электронов ударами об анод. Изменение скорости электрона происходит при этом случайным путем, и образующееся излучение представляет совершенно неправильный импульс, эквивалентный совокупности разнообразных, длин волн. Однако наряду с такими импульсами появляется и гораздо более монохроматическое излучение. При бомбардировке анода электронами определенной скорости наблюдается следующее явление при некоторой их скорости, величина которой определяется веществом анода, последний становится источником [c.412]

Гексабориды редкоземельных элементов нашли широкое применение в электронной технике для катодов мощных генераторных устройств. Так, например, гексабориды лантана и иттрия обладают высокими термоэмиссионными свойствами. Высокая стойкость катодных устройств из боридов обеспечивает возможность их использования при температурах до 1500—1600° С для работы в вакууме. Важнейшим преимуществом боридных катодов является их стойкость против ионной бомбардировки. Установка катода из борида лантана в ионном источнике циклотрона повышает срок службы катодного устройства в 10—15 раз по сравнению с использованием катодов из тантала. [c.417]

Одновременно бомбардировка электронами, покинувшими металлическую поверхность, молекул внешней среды может в существенной степени способствовать их ионизации или образованию радикалов — частиц, весьма активных в химическом отношении. В этом же направлении проявляется действие вновь возникших металлических поверхностей как источника электромагнитных колебаний— видимого света, ультрафиолетовых лучей и инфракрасных лучей [12]. Металлические поверхности, возникающие при резании, являются мощными катализаторами ряда других процессов, совершающихся в окружающей среде, в частности, под их действием существенно понижается температура термического разложения (пиролиза) молекул углеводородов [2, сб. 3, с. 13—25]. [c.25]

В установках электроннолучевого переплава (ЭЛП) источником нагрева и плавления металла является кинетическая энергия потока электронов, излучаемых высоковольтной катодной пушкой. При бомбардировке пучком электронов большой мощности металлической шихты кинетическая энергия переходит в тепловую, металл расплавляется и заполняет медный водоохлаждаемый кристаллизатор. Формирующийся слиток по мере наплавления вытягивается вниз. Глубокий вакуум в сочетании с благоприятными условиями затвердевания в водоохлаждаемом кристаллизаторе позволяет получать особо чистый металл с высокими механическими свойствами. [c.35]

Источниками анодного напряжения являются высоковольтные импульсные трансформаторы амплитуды анодного напряжения обычно 200...350 кВ. При подаче на электроды импульса напряжения в трубке возникает авто-электронная эмиссия, в результате которой между анодом и катодом проходит электрический разряд, носящий характер пробоя в вакууме. Анод трубки при бомбардировке его электронами дает импульс рентгеновского излучения длительностью с. [c.255]

Чтобы увеличить удельную энергию, выделяющуюся при бомбардировке свариваемого металла, необходимо сконцентрировать возможно большее количество электронов на малой площади. Для этого на пути электронов устанавливается фокусирующая система 5, назначение которой состоит в концентрации электронов, эмитированных катодом в пучок с большой плотностью. Концентрация электронов дает возможность получать мощный сосредоточенный источник тепла. [c.26]

Процесс нагрева без расплавления позволяет осуществлять и электронный луч посредством его расфокусировки, т. е. посредством бомбардировки большой площади лучом такой же мощности. Однако электронный луч требует применения специальных камер, в которых должен быть создан соответствующий вакуум. Манипулирование воздействием источника тепла в этом случае должно осуществляться на расстоянии, дистанционно. В настоящее время этим методом возможно осуществлять нагрев и сварку изделий только небольших габаритных размеров с относительно простой формой швов. [c.130]

Дуговой разряд является формой разряда при большой плотности тока и сравнительно небольшом напряжении между электродами, порядка нескольких десятков вольт. Основной причиной дугового разряда является интенсивная термоэлектронная эмиссия (П1.3.7.3°) раскаленного катода. Электроны ускоряются электрическим полем и производят ударную ионизацию молекул газа, уменьшается электрическое сопротивление газового промежутка, и его проводимость сильно возрастает. Между электродами возникает столб ярко светящегося газа электрическая дуга). При атмосферном давлении температура катода достигает 3000 °С. Бомбардировка анода электронами создает в нем углубление — кратер дуги с температурой около 4000 °С при атмосферном давлении. Температура газа в канале электрической дуги 5000—6000 °С. Дуговой разряд как мощный источник света используется в прожекторах, проекционной и киноаппаратуре. [c.235]

В установках для диффузионной сварки наибольшее распространение получил индукционный нагрев, что обусловлено его простотой, возможностью быстрой смены номенклатуры свариваемых деталей. Контактный нагрев целесообразен при необходимости локального разогрева зоны соединения деталей. Радиационный нагрев рекомендуется при сварке изделий с тонкими элементами и из неметаллических материалов. При диффузионной сварке разнородных деталей широко применяется нагрев за счет теплопередачи. Сокращение сварочного цикла достигается применением тлеющего разряда (за счет совмещения в одной установке операции очистки поверхности в процессе сварки). Потребность в сварке таких тугоплавких материалов, как вольфрам, молибден, цирконий, вызвала необходимость разогрева зоны сварки посредством бомбардировки электронами (электронный луч) и терморадиационного нагрева от кварцевых трубок. Могут применяться также и комбинированные источники нагрева. [c.98]

Источники с электронной бомбардировкой более универсальны. К положительным качествам их можно отнести простоту конструкции, эксплуатационную надежность, достаточно высокую однородность начальных скоростей ионов, а также экспрессность анализа, особенно газообразных образцов. В литературе опубликовано большое число работ, посвященных совершенствованию электронно-ионной оптики и конструкции этих источников, в настоящее время широко применяется общепризнанная модель, подобная предложенной Ниром [16] и усовершенствованная в основном Когесхеллом, Бернардом и др. [17—20]. [c.65]

Рис. И. Схема ионного источника с электронной бомбардировкой 1— направление подачи газа и пара, 2—катод, 3—ко.члектор электропов, ионизационная камера, 5—электронный пучок, в — вытягивающая диафрагма, 7 — диафрагмы, фокусирующие и центрирующие ионный пучок, 3 — коллимирующие диафрагмы, 9 — отклоняющие плгстиаы, В—магнитное поле, фокусирующее электронный пучок, 8 — входная щель анализатора.

Изучение процессов столкновения заряженных частиц. Определение энергий ионизации, возбуждения и диссоциации молекул. Столкновения ионов и молекул изучают в обычных ионных источниках с электронной бомбардировкой. При повышении давления в ионизационной камере образуются вторичные ионы, напр. И , СП , Н3О+ и т. п. Исследуя условия возникновения этих ионов и их начальные энергии, получают данные о сродстве протона к молекулам Н.2, П2О, СП4 и т. д. При изучении соударения быстрых ионов с молекулами газа пучок первичных ионов данного сорта, полученный в масс-спектро-метре, направляют в область ионизации другого масс-спектрометра измеряется интенсивность пучков и энергия образовавшихся при понной бомбардировке заряженных частиц. [c.150]

В газоразрядных источниках с горячим катодом типа Пеннинга ионизация молекул и атомов осуществляется электронным ударом. Источники такого типа характеризуются значительным (менее 100 эВ) разбросом ионов по энергиям. В составе пучка находятся ионы материалов электродов, подвергнутых ионной бомбардировке и распылению. Такие источники используются в установках для обработки материалов ионными пучками, нанесения покрытий. [c.441]

Микроскоп растровый электронно-лучевой. Микроскоп применяется в электронных микрозондовых установках для микроскопического анализа различных материалов. Оптическая система (рис. IX. 12) позволяет производить наблюдение и фотографирование образцов, подвергаемых электронной бомбардировке. Исследуемый образец находится в передней фокальной плоскости зеркального объектива, расположенного в вакууме, и изображается последним на бесконечность. С помощью полупрозрачного зеркала 8 световые лучи отклоняются на защитное стекло 12 и затем направляются в тубус микроскопа, где размещена трехкомпонентная дополнительная система 14, 16 и 19. Первые два из этих положительных компонентов образуют телескопическую систему с телецентрическим ходом лучей, непосредственно за которой после отклоняющего зеркала 15 находятся системы 17 и 18 переменного увеличения. Положительный компонент 19 располагается перед тринокуляром 20 (насадка типа МФН-11). Осветительная система выполнена по принципу Кёлера. Электроннолучевая трубка 13 размещена внутри зеркального объектива. Коллектор 2 проектирует источник света I (лампа ОП-12-100) в апертурную диафрагму в масштабе V = —4,4х. Линзы 4, 5 изображают оправу коллектора 2 на полевую диафрагму в масштабе V — —0,5. [c.385]

Дуговой источник (P1G). В дуговом источнике образование многозарядных ионов происходит в плазменном разряде за счёт ступенчатой ионизации ( 100 мкс) нейтрального газа электронами, осциллирующими в магн. поле в промежутке катод — антикатод. Осн. параметры PIG 10 с/см , Ес- 100 эВ, длительность импульса 1—3 мс при частоте повторения импульсов 100 —200 Гц. В плазменном разряде источника PIG в результате ионной бомбардировки происходит интенсивное разрушение материала катода и антикатода, вследствие чего срок службы источника обычно не превосходит 25—30 ч. Тем не менее источник данного типа позволяет получать в определ. диапазоне зарядового спектра наиб, интенсивности пучков ионов из веществ, находящихся как в газовой, так и твердотельной фазах. [c.196]

Единственным путем произвольного, принудительного введения тепла через поверхность твердого тела является бомбардировка его электронами (электронный нагрев), при которой могут быть обеспечены граничные условия второго рода, заданные любой функцией времени. Если к этому добавить широкие пределы возможного увеличения интенсивности тепловых потоков (недоступные при других способах нагрева твердого тела при поверхностном подведении тепла), то становится очевидной необходимость точного количественного изучения метода электронного нагрева с целью превра[цения его в метод эталонирования теплового потока. Это позволило бы по-новому подойти к решению ряда старых задач и поставить много других. Например, в теплотехнических экспериментах обеспечивается исследование моделей произвольной формы при любых тепловых потоках, вводимых через поверхность в метрологии могут быть исследованы тепловые характеристики различных материалов в предельно возможном диапазоне температур и тепловых потоков в теории нестационарного теплообмена могут быть опробованы любые аналитические методы расчета температурных полей по заданным условиям на границе и, что еще важнее, могут быть развиты методы отыскания краевых функций по известному пространственно-временному температурному полю. Особенно трудной последняя задача становится в условиях фазовых превращений и при наличии химических источников тепла, участвующих в процессе теплообмена. В этом случае, помимо перемещения границ, становятся существенно непостоянными физические параметры тела и возникает необходимость отделить тепловые потоки, поступающие в тело со стороны среды, от независимых источников тепла (скрытой теплоты, теплоты химических реакций и т. д.). [c.140]

Взаимодействие плазмы с поверхностью складывается из следующих процессов [20] бомбардировки поверхности вторичными. электронами, ионами инертного газа, нейтральными атомами инертного газа, а также облучения квантами вакуумного ультрафиолетового диапазона. В коммерческих источниках для диодного распыления до 10 % катодой мощности переносится на подложку при высокочастотном распылении и до 30 % —-в реткиме постоянного тока. В обоих случаях очевидно, что более половины мощности связано со вторичными электронами. Роль остальных факторов в распределении подводимой мощности менее выражена. Прямое следствие бомбардировки вторичными электронами — это нагрев подложки, а также появление дефектов электронной структуры в случае полупроводников и диэлектриков. [c.425]

Первоначальная теория дуги связывала прохождение тока в разрядном промежутке со способностью катода эмиттировать электроны под влиянием высокой температуры, источником которой могут явиться искусственный подогрев катода или бомбардировка его положительными ионами, возникающими в результате ионизации газа. Термоэлектронная теория оказалась в состоянии объяснить все наблюдавшиеся явления дугового разряда, пока ее применяли к атмосферной дуге с угольными электродами, примеры чего можно найти в работе Комптона [Л. 142], а также в прежних обзорах [Л. 143]. Более того, первое время казалось возможным распространить теорию на металлические дуги даже того типа, при котором вся масса металла катода остается относительно холодной. Для этого достаточно было допустить существование высоких температур в микрообъемах металла, расположенных вблизи поверхности в области локализации разряда. Некоторые наблюдения, однако, ставили под сомнение возможность применения термоэлектронной теории к металлическим дугам. Среди них особенно важную роль в свое время сыграли опыты Штольта [Л. 144], показавшего впервые, что катодное пятно способно перемещаться по медному катоду с большой скоростью, при которой казалось немыслимым сильное нагревание меди даже на малых участках поверхности, занимаемых пятном. В настоящее время, когда стали известны почти фантастические значения плотности тока в области катодного пятна, такого рода доводы потеряли свою убедительность. Гораздо более серьезное возражение универсальности термоэлектронной теории выдвинул Слепян [Л. 145], указав, что большинство металлов не могут быть нагреты до температур, достаточных для заметной эмиссии. Это особенно очевидно по отношению к таким металлам, как ртуть, медь и серебро. В поисках выхода из создавшегося затруднения Гюнтершульце [Л. 7] предположил, что температура кипения металла в области катодного пятна настолько резко повышается под влиянием увеличенного местного давления пара, что металл способен нагреваться до температур, достаточных для электрон--ной эмиссии. Подтверждение этой догадки Гюнтершульце вн-54 [c.54]

Линейный ускоритель электронов в качестве импульсного источника фото-нейтронов для нейтронного спектрометра был предложен еще в 1951 [8], но только в связи с созданием сильноточных ускорителей опи стали успешно конкурировать с ядерными реакторами. Нейтроны можно получать бомбардировкой мишеней из различных элементов ускоренными заряженными частицами (р, (1, I, а). Часто пользуются следующими реакциями Вов((1, п)В1 . Большое сеченне реакци.и делает ее важ110йпшм источником нейтронов, если энергия дейтронов>1 Мае. Эиергетич. спектр нейтронов лежит в интервале 1—6 Мае (рис. 8) [6]. [c.394]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...