Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Лангмуир (символ: L) – бетке (мысалы, кристалға) түсу мөлшерінің (немесе дозасының) бірлігі. Газдардың адсорбциясын зерттеу үшін ультра жоғары вакуумдық (UHV) бет физикасында қолданылады. Бұл практикалық бірлік, өлшемдері біртекті емес, сондықтан оны тек осы салаға қолданады. Ол американ физигі Ирвинг Лангмюрдің құрметіне аталған.
The langmuir (symbol: L) is a unit of exposure (or dosage) to a surface (e. g. of a crystal) and is used in ultra high vacuum (UHV) surface physics to study the adsorption of gases. It is a practical unit, and is not dimensionally homogeneous, and so is used only in this field. It is named after American physicist Irving Langmuir.
Анықтама
Лангмуир газ қысымын экспозиция уақытына көбейту арқылы анықталады. Бір лангмуир – бір секунд ішінде 10−6 Торр қысымға ұшырауға тең. Мысалы, егер беткейді 10−8 Торр газ қысымында 100 секундқа ұстаса, онда 1 Л дозаға ие боласыз. Сол сияқты, оттегі газын 2,5·10−6 Торр қысымда 40 секунд бойы ұстап тұрса, 100 Л доза алынады.
The langmuir is defined by multiplying the pressure of the gas by the time of exposure. One langmuir corresponds to an exposure of 10−6 Torr during one second. For example, exposing a surface to a gas pressure of 10−8 Torr for 100 seconds corresponds to 1 L.
Similarly, keeping the pressure of oxygen gas at 2.5·10−6 Torr for 40 seconds will give a dose of 100 L.
Қайта құру
Әр түрлі қысымдар мен әсер ету уақыттары бірдей лангмуирді (Анықтаманы қараңыз) бере алатынына байланысты, лангмуирді (L) әсер ету қысымы × уақытына (Torr·s) және керісінше түрлендіру қиын болуы мүмкін. Екі арасындағы конверсияны оңай жасауға келесі теңдеуді қолдануға болады: Мұнда, және – кез келген екі сан, олардың көбейтіндісі қалаған лангмуир мәніне тең, ал – бүтін сан, ол түрлендіруде әр түрлі қысым немесе әсер ету уақытын пайдалануға мүмкіндік береді. Бөлімдер [квадрат жақшалар] ішінде көрсетілген. Алдыңғы мысалды пайдаланып, 100 L доза үшін 2,5 × 10−6 Торр қысымын 40 секунд бойы қолдануға болады, сондықтан , және . Дегенмен, бұл дозаны 8 × 10−8 Торр қысымымен 1250 секунд бойы қолдану арқылы да алуға болады, мұнда , , . Екі жағдайда да .
Since both different pressures and exposure times can give the same langmuir (see Definition) it can be difficult to convert Langmuir (L) to exposure pressure × time (Torr·s) and vice versa. The following equation can be used to easily convert between the two: Here, and are any two numbers whose product equals the desired Langmuir value, is an integer allowing different magnitudes of pressure or exposure time to be used in conversion. The units are represented in the [square brackets]. Using the prior example, for a dose of 100 L a pressure of 2.5 × 10−6 Torr can be applied for 40 seconds, thus, , and However, this dosage could also be gained with 8 × 10−8 Torr for 1250 seconds, here , , In both scenarios .
Қолданылуы
Егер бетке соққан әрбір газ молекуласы оған жабысады деп есептесек (яғни, жабысу коэффициенті 1-ге тең), бір лангмуир (1 L) бетінде адсорбцияланған газ молекулаларының шамамен бір моноқабатын құрайды. Жалпы, жабысу коэффициенті бет пен молекулалардың реактивтілігіне байланысты өзгереді, сондықтан лангмуир бетті толық жабуға қажетті уақыттың ең төменгі шегін көрсетеді. Бұл сонымен қатар қатты дене беттерін, наноқұрылымдарды немесе тіпті жеке молекулаларды зерттеу үшін ультра жоғары вакуумды (УЖВ) пайдалану қажеттігін түсіндіреді. Үлгі бетінде физикалық эксперименттер жүргізуге кеткен уақыт әдетте бірнеше сағатқа дейін созылады. Бетті ластанудан таза ұстау үшін УЖВ камерасындағы қалдық газдың қысымы 10−10 Torr-дан төмен болуы тиіс.
Assuming that every gas molecule hitting the surface sticks to it (that is, the sticking coefficient is 1), one langmuir (1 L) leads to a coverage of about one monolayer of the adsorbed gas molecules on the surface. In general, the sticking coefficient varies depending on the reactivity of the surface and the molecules, so that the langmuir gives a lower limit of the time it needs to completely cover a surface. This also illustrates why ultra high vacuum (UHV) must be used to study solid state surfaces, nanostructures or even single molecules. The typical time to perform physical experiments on sample surfaces is in the range of one to several hours. In order to keep the surface free of contaminations, the pressure of the residual gas in a UHV chamber should be below 10−10 Torr.