Іскрове джерело - Велика Енциклопедія Нафти та Газа, стаття, сторінка 1
Іскрове джерело
Іскрове джерело являє собою іонізаційну камеру з двома електродами для утворення іскри і систему, необхідну для формування пучка іонів і складається з лінз, що витягують, фокусують і прискорюють. Електроди іскрового розряду виготовляють із графітових стрижнів. Порошкоподібні проби безпосередньо наносять на електроди, кінці яких мають конусоподібну форму. [1]
В іскровому джерелі важко підтримувати стабільний розряд через зміну ширини зазору та інших факторів, тому в процесі аналізу умови в плазмі розряду змінюються в широких межах. [2]
У іскровому джерелі (рис. 10) іскровий розряд підтримується між двома електродами Z аналізованого матеріалу діаметром 2 - 3 мм), розташованими на відстані до 0 5 мм (якщо аналізований матеріал діелектрик, то він поміщається всередину трубчастих метал лич. До електродів прикладається імпульсна напруга з тривалістю імпульсів 25 - 200 мк/сек я з частотою повторення від дек.[4]
У іскровому джерелі іонів (як у серії окремих пробоїв, і при використанні уніполярного тригерного розряду) утворюються різноманітні іони. Це може бути результатом абсолютно різних механізмів, що діють у різних локальних областях, або в різні інтервали часу. Наприклад, багатозарядні іони ( із зарядом десять або більше) зазвичай утворюються у високочастотному іскровому джерелі. Такі іони можуть утворитися лише внаслідок зіткнень електронів. Оскільки поріг іонізації для цих багатозарядних іонів набагато вище 1 кеВ, для їхнього утворення потрібні електрони високих енергій. Вони повинні утворюватися або приєднання електронів з енергією нижче 1 еВ при поверхневомурозпилення або шляхом іонізації Саха-Ленгмюра з гарячих плям поверхні. Ще менш зрозумілим є утворення негативно заряджених молекулярних іонів. [5]
У звичайному іскровому джерелі іонів фактором, що впливає вилучення іонів з плазми, мабуть, є постійне поле, створене джерелом напруги, що прискорює і проникає в область іскрового розряду. Підвищення цього поля має збільшити внесок елементів об'єму плазми, що знаходяться за менш сприятливих умов, і, таким чином, сприятиме більш представницькому вилученню іонів. [6]
Ці властивості іскрового джерела унеможливлюють застосування його в мас-спектрометрах з одинарним фокусуванням. Великий разброс іонів по енергіям диктує необхідність фокусування іонів за швидкостями, а нестабільність іонного струму змушує застосовувати інтегральний метод реєстрації спектра мас. У всіх приладах з іскровим джерелом мас-спектр зазвичай реєструють на фотопластинку або використовують електричний детектор. Вибір фотографічного способу реєстрації був зумовлений його простотою, нечутливістю до коливань іонного струму та можливістю одночасної реєстрації з високою чутливістю широкого діапазону елементів, що містяться в пробі, що аналізується. [7]
Основні частини іскрового джерела показано на рис. 5.76. Найбільш досконалі спектроскопічні джерела зазвичай укомплектовані пристроями для збудження іскрового, так і дугового розрядів. [8]
Прилади з іскровим джерелом іонів були детально розглянуті у попередніх розділах, тому тут будуть представлені лише модифікації для аналізу поверхні твердих тіл та тонких плівок. [9]
Мас-спектрометр з іскровим джерелом іонів є дуже цінним приладом для визначення домішок у твердихтілах. Нижче наведено основні особливості методу, які роблять його дуже привабливим для аналізу. [10]
Найбільш широко використовується радіочастотне іскрове джерело, яке розташовується в одній нерухомій точці, а зразок - сканується. Це джерело дуже зручне щодо складу плівок залежно від глибини. [11]
Вугільні дуги і безперервні іскрові джерела з металів, які широко застосовувалися в минулому, в даний час практично не використовуються. Вони мають більше недоліків, ніж переваг. [12]
Модуляцію інтенсивності випромінювання іскрового джерела (або сонячного світла) за допомогою механічного затвора або дзеркала, що обертається, використовували ще Фізо і Майкельсон, які застосували оптичні імпульси для вимірювання швидкості світла. Застосування електрооптичних затворів (тепер їх швидкодія доведено до одиниць пікосекунд) дозволило важливо вдосконалити цю техніку. Швидка електрооптична модуляція використовується й у сучасних пікосекундних лазерних системах. [13]
Ще одна модифікація іскрового джерела, яка може призвести до отримання більш представницького іонного струму, запропонована в розд. [14]