Релаксационные методы контроля состояния частиц газа, участвующих в гетерогенных химических превращениях

• Автор: Бармин, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 124 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ НА ГРАНИЦЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ И ГАЗОВ.
1.1 Электрические и оптические методы
1.2 Спектроскопические методы
1.3 Эффекты, используемые для динамического контроля поверхностных
процессов
ГЛАВА 2 КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ МОЛЕКУЛ И РАДИКАЛОВ ГАЗА, УЧАСТВУЮЩИХ В ГЕТЕРОГЕННЫХ ХИМИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИЯХ, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ПУЛЬСАЦИЙ ПОТОКА АКТИВНЫХ ЧАСТИЦ НАД ПОВЕРХНОСТЬЮ ТВЕРДОГО ТЕЛА
2.1 Математическое описание гетерогенных химических процессов, протекающих на поверхности твердых веществ
2.2 Метод контроля состояния молекул и радикалов газа, участвующих в гетерогенных химических превращениях, с использованием периодических пульсаций потока активных частиц газа над поверхностью твердого тела
2.3 Способ реализации метода в случае реакций гетерогенной рекомбинации молекул и радикалов газа
2.4 Погрешность измерений интенсивности радикалорекомбинационной люминесценции кристаллофосфоров
2.5 Примеры применения разработанного метода контроля
ГЛАВА 3 КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ МОЛЕКУЛ И РАДИКАЛОВ ГАЗА, УЧАСТВУЮЩИХ В ГЕТЕРОГЕННЫХ ХИМИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИЯХ, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОГРАНИЧЕНИЯ ДИФФУЗИОННОГО РАСПЛЫВАНИЯ «ПАКЕТА» АКТИВНЫХ ЧАСТИЦ ГАЗА,
ДВИЖУЩЕГОСЯ В ГАЗОВОЙ СТРУЕ, И ЗОНДИРОВАНИЯ ЭТИМ
«ПАКЕТОМ» ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДОГО ТЕЛА.;
3.1 Введение
3.2 Метод контроля состояния молекул и радикалов газа, участвующих в гетерогенных химических превращениях, с использованием ограничения диффузионного расплывания «пакета» активных частиц газа, движущегося в газовой струе, и зондирования этим «пакетом» поверхности твердого тела
3.3 Способ реализации метода для реакций гетерогенной рекомбинации на поверхности люминофоров
3.4 Технические средства для реализации метода
3.5 Погрешность измерений интенсивности радикалорекомбинационной люминесценции кристаллофосфоров
3.6 Примеры применения разработанного метода контроля
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А РАБОЧЕЕ ОКНО ПРОГРАММЫ
В РЕЖИМЕ ИЗМЕРЕНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ Б РАБОЧЕЕ ОКНО ПРОГРАММЫ В РЕЖИМЕ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИЗ ФАЙЛА
ВВЕДЕНИЕ.

Физические явления на поверхностях конденсированных сред изучались с древности. Возможно самое раннее письменное упоминание сведений из этой области, датированное периодом правления Хммурани, появилось в клинописной форме в Вавилоне. Определенная форма гадания, известная сегодня как ле-каномантия, основывалась на анализе свойств масла, вылитого в чашу с водой. Наблюдая поведение расширяющейся пленки масла, прорицатель предсказывал исход военных компаний и течение болезней. В более поздние времена был известен тот факт, что морские волны можно успокоить, выливая масло в море. В частности Бенджамин Франклин проводил такие опыты с помощью полой бамбуковой палочки, заполненной маслом. Масло, хотя его было не больше чайной ложки, мгновенно успокоило волнение на площади несколько ярдов. Затем, постепенно распространяясь, достигло подветренной стороны пруда. В результате, четвертая часть пруда, площадью примерно в половину акра, стала гладкой, как стекло. Интересно, что Франклин не выполнил простейших вычислений, которые привели бы его к заключению, что толщина пленки составляет всего около 1 мм.
В 19 веке были надежно разработаны методы научного анализа, благодаря чему получены три важных результата, имевшие большое значение для науки о поверхности.
1833г. — М. Фарадей обратил внимание на таинственное явление: в присутствии платины реакция водорода с кислородом начиналась при значительно более низкой температуре, чем обычное горение. В типичной для него манере М. Фарадей разработал серию экспериментов, которые привели к созданию качественной теории каталитического действия (термин, введенный в 1836г. Бер-делидсом). Эта теория не претерпела изменений по сей день.
1874г. - Карл Фердинанд Браун (Нобелевский лауреат), проводя электрические измерения на сульфидах металлов, заметил отклонение от закона Ома при пропускании тока через сандвич из Си и РеБ. Несколькими годами позже

ходимо поворачивать образец вокруг нормали к поверхности, т.к. полосатая структура дифракционной картины позволяет определить межплоскостное расстояние только для атомных рядов, расположенных в плоскости образца перпендикулярно первичному электронному лучу. Это является существенным недостатком метода в сравнении с дифракцией медленных электронов. Отсутствие полной количественной теории ДОБЭ, методов расчета по экспериментальным интенсивностям также существенно ограничивают возможности метода в сравнении с ДМЭ.
1.2.5 Масс - спектроскопия вторичных ионов[27, 28]
Суть метода - на поверхность твердого тела падают быстрые ионы. При этом происходит выбивание атомов и молекул материала как в нейтральное, так и в заряженное состояние в виде положительных и отрицательных ионов, которые называются вторичными ионами. Далее проводят масс - спектроскопические исследования количества вторичных ионов определенного сорта. Энергия первичных ионов(Аг) - 1ч-20 кэВ. Площадь поверхности, с которой отбираются для масс - анализа распыленные атомы или молекулы, варьируется от 1 мкм в диаметре при ]тока пучка = Ю'2 А/см2 до 0,1 см2 при ]тока пучка = I О'9А/см2, (статический вариант ВИМС).
Метод ВИМС намного чувствительнее других методов. Для многих элементов порог чувствительности ~ 10'6 монослоя (~10'и г) при Б > 0,1 см2. Столь высокая чувствительность создает хорошие возможности для изучения профилей имплантированных ионов. Однако при этом наблюдаются длинные ложные хвосты, обусловленные неустранимыми эффектами вбивания атомов, которые сопровождают распыление. Для обеспечения нужного порога чувствительности к тому или иному электролиту, необходим определенный минимальный объем исследуемого материала. При ВИМС анализируется не поверхность, а распыленное вещество, поэтому, возможны ошибки при интерпретации результата из-за дифференциального (неоднородного) распыления, если не обеспечивают-