ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Интенсивность спектральной линии и температура плазмы из "Эмиссионный спектральный анализ атомных материалов" Источники света, применяемые в спектральном анализе, выполняют, как правило, две функции переводят пробу из конденсированной фазы в газообразную и возбуждают свечение газовой фазы. Энергия, необходимая для испарения пробы и возбуждения ее спектра, подводится либо электрическим током (дуга, искра и т. д.), либо выделяется при горении (пламя). [c.191] Для каждого элемента объема плазмы и любого момента времени характер возбуждения спектра целиком определяется его температурой. Возможность приписать плазме температуру означает, что средние кинетические энергии всех видов частиц равны. Величина этой энергии характеризуется температурой. Возбуждение тех или иных энергетических уровней, процессы диссоциации, ионизации и рекомбинации в плазме происходят в результате обмена энергией между сталкивающимися частицами, Возможность того или иного элементарного процесса его вероятность зависят от энергий сталкивающихся частиц. Очевидно, что покоящийся атом не может быть возбужден электронным ударом, если кинетическая энергия электрона меньше энерг-ии первого возбужденного уровня атома. Точно так же ионизация при столкновении с покоящимся атомом невозможна, если энергия ионизующей частицы меньше энергии ионизации. [c.192] Благодаря изменению температуры во времени и неравномерности ее по объему плазмы, источнику света нельзя приписать строго определенную температуру. Нес.мотря на это, можно говорить о высокотемпературных и низкотемпературных источниках и давать приближенную оценку температуры источника в целом. Под этой величиной понимается обычно та температура, которую имеет равновесный источник с постоянной по времени и во всем объеме температурой, дающий спектр, близкий по характеру с полученным от данного источника. [c.192] Наиболее низкую температуру имеют пламена. Температура пламен может быть определена более строго, чем других источников света, используемых в спектральном анализе. Для различных пламен она лежит в пределах 1800—5000° С. [c.192] Электрические дуги имеют температуру примерно 4000— 7000 С. Искры можно характеризовать температурой порядка 10 000° С. В импульсных источниках она еще выше. Последние два типа источников температура характеризует наименее точно, так как во время горения она периодически меняется, очень быстро и в очень широких пределах. [c.192] Характеры спектров искры в мя. ком режиме и дуги в жестком режиме весьма близки. [c.193] Функция /(С) определяется двумя процессами в источнике поступлением примеси из пробы в плазму источника и возбуждением атомов или ионов до соответствующего энергетического уровня, с которого затем происходит излучение спектральной линии. Поэтому мы будем рассматривать источники света с точки зрения протекания в них этих двух основных процессов. [c.193] Здесь N —число атомов в возбужденном состоянии г в единице объема, Л о — концентрация атомов в нормальном состоянии, gl, go—статистические веса верхнего и основного состояний, — энергия атома в возбужденном состоянии /, к — постоянная Больцмана, Т — температура всего газа. [c.193] Убыль атомов из нормального состояния идет в основном за счет ионизации, и с достаточной степенью точности можно считать, что 2 определяется степенью ионизации. [c.194] В частном случае, когда плазма образована одним элементом и когда нет степеней ионизации выше однократной, = Мо, т. е. концентрация ионов равна концентрации электронов. Когда в плазме присутствует несколько элементов, вычисление степени ионизации намного сложнее. [c.194] На рис. 78 графически представлена зависимость от температуры плазмы интенсивностей линий кремния, принадлежащих атому и ионам различной степени ионизации. [c.195] Вернуться к основной статье