МАТЕРИАЛЫ ТЕРМОЭМИТТЕРОВ ИОНОВ

Термоэмиттеры ионов органических аминов

В последнее время широкое распространение получили поверхностно-ионизационные дрейф-спектрометры, которые используют для детектирования малых количеств органических соединений азота, серы, фосфора и мышьяка. К соединениям такого типа относятся многие наркотические, взрывчатые и отравляющие вещества.

Механизм селективной поверхностной ионизации органических соединений схематично показан на рис. 1.56. В качестве термоэмиттеров ионов при детектировании органических соединений азота, серы, фосфора и мышьяка используют микролегированные сплавы молибдена. Оксидный слой на поверхности таких сплавов формируют окислением сплавов в среде кислорода. Кинетика окисления некоторых сплавов представлена на рис. 1.79. Эффективность поверхностной ионизации органического вещества ^определяют по соотношению

где т — масса введенной дозы органического вещества; М — молекулярная масса органического вещества; Q — величина заряда, прошедшего в цепи коллектора ионов.

Значения эффективности ионизации тестового вещества — димедрола на поверхности некоторых микролегированных сплавов молибдена приведены в табл. 2.14.

Таблица 2.14

Эффективность ионизации тестового амина на поверхности сплавов Мо

Состав сплава

Эффективность ионизации У-10-3, Кл/моль, при температуре, °С

400

425

450

475

500

Mo+0,5%Zr+0,1%Ru

0,03

0,09

0,12

0,24

0,35

Мо+0,5%Hf+0,1 %Ru

0,06

0,14

0,33

0,45

0,57

Mo+0,5%Re+0,1%Ru

1,01

2,22

3,40

4,37

5,10

Mo+0,3%Zr+0,1%Ru

0,14

0,37

0,79

0,84

0,97

Mo+0,7%Zr+0,1°/oRu

0,34

0,74

1,30

1,44

1,93

Mo+0,5%Zr+0,2%Ru

0,04

0,09

0,16

0,25

0,36

Mo+0,5%Zr+0,3%Ru

0,40

0,88

1,32

1,61

1,93

Mo+0,5%Zr+0,4%Ru

0,02

0,07

0,15

0,18

0,22

Mo+0,2%Zr+0,1%Ru+0,1%Re

0,02

0,03

0,09

0,15

0,39

Наибольшей эффективностью по сочетанию поверхностно-ионизационных и эксплуатационных свойств, обеспечивающих высокие поверхностно-эмиссионные параметры, долговечность и стабильность свойств термоэмиттеров, а также технологичность при промышленном выпуске, обладает сплав Mo+0,2%Zr+0,l%Ru+0,l%Re. Первые два компонента обеспечивают формирование активных центров поверхностной ионизации органических соединений на поверхности окисленных сплавов, третий компонент повышает поверхностноэмиссионные свойства сплава и, одновременно, препятствует формированию доменной структуры центров ионизации. Такой механизм его действия основан на том, что валентности циркония и рутения отличаются от максимальной валентности молибдена соответственно на —2 и +2, в то время как валентность рения отличается на +1.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >