Оң иондар сәулесі – газ разрядтық түтіктерде пайда болатын оң зарядталған иондар ағыны. Гольдштейн, Вин және Томсонның зерттеулері массалық спектрометрияны дамытуға әкелді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Оң зарядталған иондар сәулесі
Beam of positively charged ions
Анод сәулесі (сондай-ақ оң сәуле немесе канал сәулесі) – газды шығару түтікшелерінің белгілі бір түрлерінде пайда болатын оң иондар ағыны. Олар алғаш рет 1886 жылы неміс ғалымы Эвген Гольдштейннің тәжірибелері барысында Крукс түтікшелерінде байқалған. Кейін Вильгельм Вин мен Дж. Дж. Томсонның анод сәулелері жөніндегі жұмыстары массалық спектрометрияның дамуына ықпал етті.
An anode ray (also positive ray or canal ray) is a beam of positive ions that is created by certain types of gas discharge tubes. They were first observed in Crookes tubes during experiments by the German scientist Eugen Goldstein, in 1886. Later work on anode rays by Wilhelm Wien and J. J. Thomson led to the development of mass spectrometry.
Анодтық сәулелі түтік
Голдштейн перфорацияланған катоды бар газдық разряд түтігін пайдаланған. Катод пен анод арасында бірнеше мың вольт электр потенциалы қолданылғанда, катодтың артқы жағындағы тесіктерден әлсіз жарық сәулелері көрінеді. Бұл сәулелер – анодқа қарай қозғалатын электрон ағыны – "катод сәулелеріне" қарама-қарсы бағытта қозғалатын бөлшектердің сәулелері. Голдштейн бұл оң сәулелерді Kanalstrahlen, "арналық сәулелер" немесе "каналдық сәулелер" деп атады, себебі бұл сәулелер катодтағы тесіктерден немесе арналардан өтеді. Газдық разряд анодтық сәулелі түтікте анодтық сәулелердің қалыптасуы келесідей жүреді. Түтікке жоғары кернеу қолданылғанда, оның электр өрісі радиоактивтілік сияқты табиғи процестер нәтижесінде газда әрқашан болатын иондардың (электр зарядталған атомдардың) аз мөлшерін жылдамдатады. Олар газ атомдарымен соқтығысып, электрондарды бөліп алып, оң иондарды жасайды. Бұл иондар мен электрондар өз кезегінде тағы да көп атомдарға соқтығысып, тізбекті реакция арқылы одан да көп оң иондарды тудырады. Оң иондар теріс катодқа тартылады, ал кейбіреулері катодтағы тесіктер арқылы өтеді. Міне, осылар анодтық сәулелер. Катодқа жеткенде иондар жеткілікті жылдамдыққа ие болады, сол себепті олар газдың басқа атомдарымен немесе молекулаларымен соқтығысқанда оларды жоғары энергия деңгейіне көтереді. Бұрынғы энергия деңгейіне оралғанда, бұл атомдар немесе молекулалар алған энергиясын босатады. Бұл энергия жарық түрінде шығарылады. Флуоресценция деп аталатын жарық шығару процесі катодтың артындағы аймақта жарқырауға себеп болады.
Goldstein used a gas discharge tube which had a perforated cathode. When an electrical potential of several thousand volts is applied between the cathode and anode, faint luminous "rays" are seen extending from the holes in the back of the cathode. These rays are beams of particles moving in a direction opposite to the "cathode rays", which are streams of electrons which move toward the anode. Goldstein called these positive rays Kanalstrahlen, "channel rays", or "canal rays", because these rays passed through the holes or channels in the cathode. The process by which anode rays are formed in a gas discharge anode ray tube is as follows. When the high voltage is applied to the tube, its electric field accelerates the small number of ions (electrically charged atoms) always present in the gas, created by natural processes such as radioactivity. These collide with atoms of the gas, knocking electrons off them and creating more positive ions. These ions and electrons in turn strike more atoms, creating more positive ions in a chain reaction. The positive ions are all attracted to the negative cathode, and some pass through the holes in the cathode. These are the anode rays. By the time they reach the cathode, the ions have been accelerated to a sufficient speed such that when they collide with other atoms or molecules in the gas they excite the species to a higher energy level. In returning to their former energy levels these atoms or molecules release the energy that they had gained. That energy gets emitted as light. This light producing process, called fluorescence, causes a glow in the region behind the cathode.
Анодтық сәуле иондар көзі
Анодтық сәулелі ион көзі әдетте сілтілік немесе сілтілі жер металдарының галоид тұздарымен қапталған анодтан тұрады. Жеткілікті жоғары электр потенциалын қолданғанда сілтілік немесе сілтілі жер иондары пайда болады және олардың шығарылуы анодта ең жарық байқалады.
An anode ray ion source typically is an anode coated with the halide salt of an alkali or alkaline earth metal. Application of a sufficiently high electrical potential creates alkali or alkaline earth ions and their emission is most brightly visible at the anode.