БЭС:
Большой
Советский
Энциклопедический
Словарь

Термины:

ПЕРЕНОСНОЕ ЗНАЧЕНИЕ СЛОВА, вторичное (производное) значение слова.
ОТШЕЛЬНИЧЕСТВО, анахоретcтво, отказ из религ. побуждений от общения с людьми.
ОПЕРАТОРЫ в квантовой теории, математич. понятие.
ЛИМОННИК (Schizandra), род растений сем. схизандровых.
ОБРАТНАЯ КОНДЕНСАЦИЯ, ретроградная конденсация.
НИТРОГЛИКОЛЬ, гликольдинитрат, O2NOCH2- CH2ONO2.
НЕПОТОПЛЯЕМОСТЬ судна, способность судна оставаться на плаву.
НАЧЁТ ДЕНЕЖНЫЙ, по сов. трудовому праву одна из форм возмещения имуществ ущерба.
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ОПТИКА, раздел оптики.
ПИРЕЙ (Peiraieus), город в Греции, на сев.-вост. берегу Саронического зал. Эгейского м..


Фирмы: адреса, телефоны и уставные фонды - справочник предприятий оао в экономике.

Большая Советская Энциклопедия - энциклопедический словарь:А-Б В-Г Д-Ж З-К К-Л М-Н О-П Р-С Т-Х Ц-Я

116520781228830549481я изменением амплитуды U0 или частоты со переменной составляющей напряжения.

В фарвитроне (рис. 8) ионы образуются непосредственно в самом анализаторе при ионизации молекул электронами, летящими с катода, и совершают колебания вдоль оси прибора между электродами 1 и 2, При совпадении частоты этих колебаний со с частотой переменного напряжения Uвч , подаваемого на сетку, ионы приобретают дополнит.

Рис. 8. Фарвитрон: 1 и 2 - электроды, между которыми колеблются ионы.

энергию, преодолевают потенциальный барьер и приходят на коллектор. Условие резонанса имеет вид:
[1832-7.jpg]

где а - постоянная прибора. В динамич. М.-с. с поперечным магнитным полем разделение ионов по массам основано на совпадении циклотронком частоты вращения иона по круговым траекториям в поперечном магнитном поле с частотой переменного напряжения, приложенного к электродам анализатора. Так, в омега троне (рис. 9)

Рис. 9. Анализатор омегатрона.

под действием приложенных высокочастотного электрич. поля Е и постоянного магнитного поля Н ионы движутся по дугам окружности. Ионы, циклотронная частота к-рых совпадает с частотой ю поля Е, движутся по спирали и достигают коллектора. Масса этих ионов удовлетворяет соотношению:

m = aH/w. (7)

где а - постоянная прибора. В магнито-резонансном М.-с. (рис. 10) используется постоянство времени пролёта ионами данной массы круговой траектории. Из ионного источника 1 близкие по массе ионы (область траекторий к-рых I заштрихована), двигаясь в однородном магнитном поле Н, попадают в модулятор 3, где формируется тонкий пакет ионов, к-рые за счёт полученного в модуляторе ускорения начинают двигаться по орбите II. Дальнейшее разделение по массам осуществляется путём ускорения "резонансных" ионов, циклотронная частота к-рых кратна частоте поля модулятора. Такие ионы после неск. оборотов вновь ускоряются модулятором и попадают на коллектор ионов 2.

Рис. 10. Схема магнито-резонансного масс-анализатора; магнитное поле Н перпендикулярно плоскости рисунка.

В циклотрон но-резонансном М.-с. (рис. 11) происходит резонансное поглощение ионами электромагнитной энергии при совпадении циклотронной частоты ионов с частотой переменного электрич. поля в анализаторе; ионы движутся по циклоидам в однородном магнитном поле Н с циклотронной частотой орбитального движения:

wс = еН/тс (8) (с - скорость света).

Разрешающая способность для каждого типа динамич. масс-анализаторов определяется сложной совокупностью факторов, часть из к-рых, напр, влияние объёмного заряда и рассеяния ионов в анализаторе, являются общими для всех типов М.-с., как динамических, так и статич. Для приборов (1) важную роль играет отношение времени, за к-рое ионы пролетают расстояние, равное ширине ионного пакета к общему времени пролёта ионами пространства дрейфа; для приборов (3)- число колебаний ионов в анализаторе и соотношение постоянной и переменной составляющих электрич. полей; для приборов (5)- число оборотов, к-рые совершает ион в анализаторе, прежде чем попадает на коллектор ионов и т. д. Для нек-рых типов динамич. М.-с. достигнута высокая разрешающая способность: для (1) и (3) R ~ 103, для (6) R ~ 2,5-104, для (7 )R ~ 2-103.

Рис. 11. Циклотронно-резонансный масс-анализатор. Высокочастотное электрическое поле в области анализатора позволяет идентифицировать ионы с данной величиной т/е по резонансному поглощению энергии ионами при совпадении частоты поля и циклотронной частоты ионов.

Для М.-с. с очень высокой разрешающей способностью, а также для лабораторных приборов широкого назначения, от к-рых требуются одновременно высокая разрешающая способность, высокая чувствительность, широкий диапазон измеряемых масс и воспроизводимость результатов измерений, наилучшие результаты достигаются с помощью статич. М.-с. С др. стороны, в отд. случаях наиболее удобны динамич. М.-с. Напр., время-пролётные М. удобны для регистрации процессов длительностью от 10-2 до 10-5сек; радиочастотные М.-с. благодаря малым величинам веса, габаритов и потребляемой мощности перспективны в космич. исследованиях; квадрупольные М.-с. благодаря малым размерам анализатора, большому диапазону измеряемых масс и высокой чувствительности применяются при работе с молекулярными пучками (см. Молекулярные и атомные пучки). Магнито-резонансные М.-с. вследствие высоких значений R на низких уровнях интенсивности используются в геохимии изотопов гелия для измерения очень больших изотопных отношений.

Ионные источники. М.-с. классифицируются также по способам ионизации, в качестве к-рых используются: 1) ионизация электронным ударом; 2) фотоионизация; 3) ионизация в сильном электрич. поле (полевая ионная эмиссия), 4)ионизация ионным ударом (ионно-ионная эмиссия); 5) поверхностная ионизация; электрич. искра в вакууме (вакуумная искра); 6) ионизация под действием лазерного луча (см. Лазерное излучение).

В аналитич. масс-спектроскопии наиболее часто применяются благодаря относит, технич. простоте и достаточно большим создаваемым ионным токам способы: 1 - при анализе испаряемых веществ; 6- при работе с трудноиспаряемыми веществами и 5 - при изотопном анализе веществ с низкими потенциалами ионизации. Способ 6 благодаря большому энергетическому разбросу ионов обычно требует анализаторов с двойной фокусировкой даже для достижения разрешающей силы в неск. сотен единиц. Значения средних ионных токов, создаваемых ионным источником с ионизацией электронным ударом при энергии ионов в 40-100 эв и ширине щели источника~ неск. десятков мкм (типичной для лабораторных М.-с.), составляют 10-10-10-9а. Для др. способов ионизации эти токи обычно меньше. "Мягкая" ионизация, т. е. ионизация молекул, сопровождаемая незначит. диссоциацией ионов, осуществляется с помощью электронов, энергия к-рых лишь на 1-З эв превосходит энергию ионизации молекулы, а также с использованием способов 2, 3, 4. Получаемые при "мягкой" ионизации токи обычно~10-12 - 10-14а.

Регистрация ионных токов. Величины ионных токов, создаваемых в М.-с., определяют требования к их усилению и регистрации. Чувствительность применяемых в М.-с. усилителей ~10-15- 10-16 а при постоянной времени от 0,1 до 10 сек. Дальнейшее повышение чувствительности или быстродействия М.-с. достигается применением электронных умножителей, к-рые повышают чувствительность измерения токов в М.-с. до 10-18-10-19 а.

Примерно те же значения чувствительности достигаются при использовании фотографич. регистрации ионов за счёт длительной экспозиции. Однако из-за малой точности измерения ионных токов и громоздкости устройств введения фотопластинок в вакуумную камеру анализатора фоторегистрация масс-спектров сохранила определ. значение лишь при очень точных измерениях масс, а также в тех случаях, когда необходимо одновременно регистрировать все линии масс-спектра из-за нестабильности источника ионов, напр, при элементном анализе в случае ионизации вакуумной искрой.

В СССР разрабатывается и выпускается много различной масс-спектральной аппаратуры. Принятая система индексов для М.-с. классифицирует приборы в основном не по типу устройства, а по назначению. Индекс состоит из двух букв (МИ - М.-с. изотопный, MX - для химич. анализа, МС - для физико-химических, в т. ч. структурных, исследований, MB - прибор с высокой разрешающей способностью) и четырёх цифр, из к-рых первая указывает на используемый метод разделения ионов по массам (1- в магнитном однородном поле, 2- в магнитном неоднородном, 4 - магни-то-динамический, 5 - время-пролётный, 6 - радиочастотный), вторая - на условия применения (1 - индикаторы, 2 - для производств, контроля, 3- для лабораторных исследований, 4 - для спец. условий), а последние две являются номером модели. На рис. 12 показаны два М.-с., изготовленные в СССР. За рубежом М.-с. выпускаются неск. десятками фирм (США, Японии, ФРГ, Великобритании, Франции и Швеции). Лит.: Ас тон ф., Масс-спектры и изотопы, пер. с англ., М., 1948; Р а ф а л ь-соя А. Э., Шерешевский А. М., Mace-спектрометрические приборы, М.- Л., 1968; Бейнон Дж., Масс-спектрометрия и её применение в органической химии, пер. с англ., М., 1964; Материалы I Всесоюзной конференции по масс-спектрометрии, Л., 1972; Д ж е и р а м Р., Масс-спектрометрия. Теория и приложения, пер. с англ., М., 1969; Полякова А. А., Хмельницкий Р. А., Масс-спектрометрия в органической химии, Л., 1972. В. Л. Тальрозе.

Рис. 12. На столе большого масс-спектрометра с двойной фокусировкой для структурно-химического анализа МС-3301 с разрешающей силой R ~ 5 • 104 лежит миниатюрный масс-спектрометр МХ-6407М (обведён квадратом), применявшийся для исследований ионосферы на искусственных спутниках Земли.

МАСС-СПЕКТРОСКОПИЯ, масс-спектрометрия, масс-спектральный анализ, метод исследования вещества путём определения масс ионов этого вещества (чаще отношений масс ионов к их зарядам) и их количеств. Совокупность значений масс и их относит, содержаний наз. масс-спектром (рис. 1). В М.-с. используется разделение в вакууме ионов разных масс под воздействием электрич. и магнитных полей (см. Масс-спектрометры). Поэтому исследуемое вещество прежде всего подвергается ионизации. Процесс ионизации исключается при изучении ионного состава уже ионизованных газов, напр, в электрич. разряде или в ионосферах планет. В случае жидких и твёрдых веществ их либо предварительно испаряют, а затем ионизуют, либо же применяют поверхностную ионизацию, при к-рой образовавшиеся ионы вылетают в вакуум (см. Ионная эмиссия). Чаще исследуются положит. ионы, т. к. существующие методы ионизации позволяют получать их более простыми путями и в больших количествах, чем отрицательные. Однако в ряде случаев исследуют и отрицат. ионы.

Рис. 1. Масс-спектрограмма (а), полученная на масс-спектрографе с двойной фокусировкой, и фотометрическая кривая этой спектрограммы (б) в области массового числа 20.

Первые масс-спектры были получены в Великобритании Дж. Дж. Томсоном (1910), а затем Ф. Астпоном (1919). Они привели к открытию стабильных изотопов. Вначале М.-с. применялась преим. для определения изотопного состава элементов и точного измерения атомных масс. М.-с. до сих пор является одним из осн. методов, с помощью к-рых получают данные о массах ядер и атомных массах элементов. Вариации изотопного состава элементов могут быть определены с относит, погрешностью ±10-2 %, а массы ядер - с относит, погрешностью ±10-5 % для лёгких и ±10-4 % для тяжёлых элементов.

Высокая точность и чувствительность М.-с. как метода изотопного анализа привели к её применению и в др. областях, где существенно знание изотопного состава элементов, прежде всего в ядерной технике. В геологии и геохимии масс-спектральное определение изотопного состава ряда элементов (свинца, аргона и др.) лежит в основе методов определения возраста горных пород и рудных образований (см., напр., Геохронология). М.-с. широко используется в химии для элементного и молекулярного структурного анализа. Первые применения М.-с. в области химии связаны с работами В. Н. Кондратьева (1923).

Mace-спектральный анализ элементного состава вещества особенно точен, когда это вещество испаряется в виде исходных нераспавшихся молекул и заметная доля этих молекул не распадается в ионном источнике масс-спектрометра. Тогда, применяя масс-спектрометры с высокой разрешающей способностью, можно, напр., однозначно определить число атомов С, Н, О и др. в молекуле органич. вещества по массе молекулярного иона. Для анализа элементного состава труднолетучих веществ применяют ионизацию методом вакуумной искры. При этом достигается высокая чувствительность (~10-5-10-7 % ) и универсальность при умеренной точности в определении содержания компонент (от неск. % до десятых долей %). Качественный молекулярный масс-спектральный анализ смесей основан на том, что масс-спектры молекул разного строения различны, а количественный - на том, что ионные токи от компонент смеси пропорциональны содержаниям этих компонент.

Точность количеств, молекулярного анализа в лучшем случае достигает точности изотопного анализа, однако часто количественный молекулярный анализ затруднён из-за совпадения по массе различных ионов, об