Комплексное применение фокусирующих полей для масс-спектрометрической идентификации пучка свободных радикалов в кинетическом исследовании газофазных элементарных химических процессов

• Автор: Морозов, Игорь Иллиодорович
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 358 c. : ил

Глава I. МАСС -СПЕКТРОМЕТРИЯ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ И ВОЗВЕДЕННЫХ ЧАСТИЦ (обзор)

§ I. Химические реакторы, используемые в масс-спектрометрии свободных радикалов

§ 2. Введение реакционной смеси, содержащей атомы,

свободные радикалы и возбужденные частицы, в

ионный источник масс-спектрометра

§ 3. Методы идентификации атомов, свободных радикалов и возбужденных частиц в масс-спектрометрии
§ 4. Эксперименты с применением неоднородных магнитных полей для идентификации свободных радикалов

и возбужденных частиц

§ 5. Эксперименты с применением неоднородных электрических фокусирующих полей для изучения полярных частиц

§ 6. Рекомендации по применению масс-спектрометрии

для изучения элементарных химических процессов

Глава II. РАСЧЕТ ФОКУСИРОВКИ ПУЧКА ПОЛЯРНЫХ ЧАСТИЦ В
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЛИНЗЕ
§ I. Симметричные волчки
§ 2. Асимметричные волчки
§ 3. Структура бирадикалов СН^ и СЯ£
Выводы главы П
Глава III. МАСС-СПЕКТРОМЕТЕЙЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ
ЭЛЕМЕНТАРНЫХ РЕАКЦИЙ АТОМОВ, СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ И СТАБИЛЬНЫХ МОЛЕКУЛ

§ І. Кинетическая установка, система очистки и
подачи газов
§ 2. Блок схема масс-спектрометра
§ 3. Система формирования и модуляции молекулярного
пучка
, § 4. Электрическая и магнитные линзы
Выводы главы Ш
Глава ІУ. МЕТОДИКА. ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
§ I. Подготовка установки к кинетическим опытам
§ 2. Градуировка масс-спектрометра по атомам водорода и фтора
§ 3. Отработка методики фокусировки молекулярного пучка в неоднородных полях на стабильных парамагнитных к полярных молекулах
Выводы главы ІУ
Глава V. ПРИМЕНЕНИЕ ФОКУСИРОВКИ МОЛЕКУЛЯРНОГО ПУЧКА В НЕОДНОРОДНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ В КИНЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ § I. Фокусировка атомов, полученных диссоциацией двухатомных молекул в разряде, в неоднородном
магнитном поле
§ 2. Фокусировка полярных молекул в электрическом
поле в условиях газодинамического напуска
§ 3. Реакция атомов фтора с молекулами CN-jCA^
Радикал СНСД^
§ 4. Реакция атомов фтора с СН51. Радикал СН3 ... 2Q2
§ 5. Реакция атомов фтора с CF3I. Радикал СF3 ... 2.Q7
§ 6. Реакция атомов фтора с сНъВг. Радикал CHzBr

§ 7. Идентификация продуктов реакции атомов
фтора с СР2НС1. Фокусировка радикала СР2С1
в электрическом поле
§ 8. Идентификация продуктов реакции атомов
фтора с тетрафторэтиленом. Определение дипольного момента радикала ср^ , Фокусировка радикала сб^ в электрическом поле
§ 9. Реакция атомарного фтора с сн^сі
^ § 10. Реакция атомарного фтора с ссі^н
§ II. Оценка величины константы скорости реакции
атомов водорода с
§ 12. Реакция атомов Н с йодистым метилом и
трифториодме таном
§ 13. Измерение коэффициентов диффузии молекул
СН^Т и в гелии
§ 14. Несколько общих выводов
Глава VІ. МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФРАГМЕНТАЦИИ МОЛЕКУЛ ПРИ БОМБАРДИРОВКЕ ЭЛЕКТРОНАМИ С ЭНЕРГИЕЙ НИЖЕ ПОРОГА ИОНИЗАЦИИ § I. Изучение процессов фрагментации молекул при электронном ударе с энергией ниже потенциала
ионизации
§ 2. Масс-спектрометрия нейтральных осколков
§ 3. Масс-спектрометрическая установка для изучения процессов фрагментации молекул, вызываемых электронным ударом с энергией ниже порога ионизации

при помощи ионизации электронами низких энергий. Электронный i пучок в МС обычно получают от нагретого катода, который испускает электроны с Максвел-Больцглановским распределением по скоростям. И,как следствие этого,кривая эффективности не дает крутого излома вблизи от потенциала ионизации радикала и поэтому нельзя просто применив электроны с энергией меньше, чем A(R+) , утверждать, что сигнал обусловлен исключительно радикалами. При допущении, что ионный источник работает в условиях, когда эффектом пространственного заряда, провисанием поля и падением потенциала вдоль катода можно пренебречь, ионный ток I (V) как функция ускоряющего электроны потенциала может быть записан:

ICV)* (Fïïnp(E)CE-V)«p[-(^)]dE , I
где k - постоянная Больцмана, Т - абсолютная температура катода, Р(Е) - нормировочный множитель, пропорциональный сечению ионизации при энергии электронов Е , нормируемый так, что для моноэнергетических электронов (kT=0) l(v) = P(E). Соотношение этих функций приведено на рис.Шч. Это уравнение было затем трансформировано Фонером в дифференциальное уравнение второго порядка: .
pfv) = I(V)-2.kTl(V) + (KT) I (V) и
Для того, чтобы можно было использовать это уравнение, необходимо производить измерения с исключительно высокой точностью и только тогда удается дебольцманизация. Естественно, что этот метод можно использовать только для некоторых специальных случаев, как например для ионизации перекиси водорода.
Для напряжений меньших, чем начальная энергия Е0 , вид функции ICV) тот же, что и для вероятности ионизации Р(Е) , есть нижний предел интегрирования в уравнении (I) и, вынося за знак интеграла,множитель exp (-V/KT) получим: