Mam dość elektronowoltów!

[słoń]

Tak, mam dość elektronowoltów

Oczywiście szukałem w książkach i Internecie i jedyne, co udało mi się znaleźć, to teoretyczna definicja.

Dla jasności napisałem oddzielny post.

Moje pytanie kieruję przede wszystkim do Deledeco, ale myślę, że odpowiedź zainteresuje każdego:

Jak za pomocą środków elektrycznych lub elektronicznych mogę poddać masę M materii energii N elektronowoltów.
(Chcę więc wymiernej i dającej się obliczyć odpowiedzi, takiej jak „na 1 g niklu przepuścić prąd X amperów pod Y woltów) lub umieścić go w kuchence mikrofalowej o mocy 1000 W.

[dedeleco]

Jeśli się nie zapanuję, będzie lawina Wikipedii!!!

eV = energia elektronu uzyskana przy użyciu jednego wolta w celu jego przyspieszenia.

Musimy zrobić akcelerator cząstek!!
Przykład ciężkich jonów w Caen!!

Przedtem widziałem pierwsze jak w radiowych lampach próżniowych, które przyspieszają elektrony do kilkudziesięciu eV;

Hit Crookesa, jeden z pierwszych i najprostszych!!
http://fr.wikipedia.org/wiki/Tube_de_Crookes
http://en.wikipedia.org/wiki/Crookes_tube
Przy energii powyżej 10KeV wykonujemy zdjęcia rentgenowskie nawet w dobrze uszczelnionym telewizorze CRT.


Stare, dobre telewizory CRT!!
Kuchenka mikrofalowa.

Jak za pomocą środków elektrycznych lub elektronicznych mogę poddać masę M materii energii N elektronowoltów.
(Chcę więc wymiernej i dającej się obliczyć odpowiedzi, takiej jak „na 1 g niklu przepuścić prąd X amperów pod Y woltów) lub umieścić go w kuchence mikrofalowej o mocy 1000 W.

Potrzebujesz więc źródła cząstek do przyspieszenia (ogólnie w próżni, w przeciwnym razie neutralizacji powietrzem, z wyjątkiem błyskawicy lub bardzo złożonego wyładowania), łatwego dla elektronów, rozgrzanego metalu.
Następnie przyspieszaj stałym napięciem lub naprzemiennie pod w miarę dobrą próżnią.
Prąd się nie liczy, liczy się tylko napięcie na pojedynczym elektronie, co kończy się na 1 eV dla 1 V przyspieszonego!!

1ev to energia, która niszczy wiązania chemiczne, na przykład przez światło UV, ponieważ 1eV = 11605°K pamięci należy skorygować o miejsca po przecinku, już wysoko w chemii (podwójne słońce w temperaturze 6000°C)!!
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89lectron-volt
http://en.wikipedia.org/wiki/Electronvolt
Do 1KeV potrzebne jest 1000 woltów na pojedynczym elektronie!
A prąd określa liczbę przechodzących elektronów (Faradaya).
http://en.wikipedia.org/wiki/X-ray


W przypadku innych, cięższych cząstek naładowanych ładunkiem elektrycznym należy pomnożyć przez stosunek masy cząstki do masy elektronu.

Wreszcie, wytworzenie źródła naładowanych jonów, takich jak H+ lub Ni, jest trudniejsze, ponieważ konieczne jest odparowanie, a następnie zjonizowanie za pomocą elektronów, wyładowań lub lasera, a następnie przyspieszenie, jak w spektrometrach masowych lub Ganilu
http://www.ganil-spiral2.eu/
http://fr.wikipedia.org/wiki/Spectrom%C ... e_de_masse

Źródło jonizacji: polega na odparowaniu cząsteczek i ich jonizacji. Źródło jonizacji może być używane w trybie dodatnim do badania jonów dodatnich lub w trybie ujemnym do badania jonów ujemnych. Istnieje kilka rodzajów źródeł, które stosuje się w zależności od pożądanego wyniku i analizowanych cząsteczek.
Jonizacja elektronowa (EI), jonizacja chemiczna (CI) i chemiczna desorpcja-jonizacja (DCI)
Bombardowanie szybkimi atomami (FAB), atomami metastabilnymi (MAB) lub jonami (SIMS, LSIMS)
Indukcyjne sprzężenie plazmowe (ICP)
Jonizacja chemiczna pod ciśnieniem atmosferycznym (APCI) i fotojonizacja pod ciśnieniem atmosferycznym (APPI)
Elektrorozpylanie lub elektrorozpylanie (ESI)
Laserowa desorpcja-jonizacja wspomagana matrycą (MALDI), aktywowana powierzchniowo (SELDI) lub krzem (DIOS)
Jonizacja-desorpcja poprzez interakcję z substancjami metastabilnymi (DART)

Zobacz NASA dla silników jonowych.


Na koniec wyładowanie tworzy plazmę z dużą ilością przyspieszonych i gorących elektronów i jonów.

[Gaston]

Jak [...] mogę poddać masę M materii energii N elektronowoltów.

Elektronowolt jest jednostką energii, taką jak watogodzina czy dżul.
Jeden elektronowolt jest zatem równy w przybliżeniu 1,60217653×10^-19 dżuli (J).
Jako taki może być stosowany do pomiaru wszystkich rodzajów energii (potencjalnej, kinetycznej itp.).

Aby odpowiedzieć na Twoje pytanie, musisz wiedzieć, co rozumiesz przez „przesłać”.

Uwaga:
W fizyce cząstek często przedstawiamy równania c=1 w celu uproszczenia. Elektronowolt może następnie zmierzyć masę (w rzeczywistości w eV/c²) lub wielkość ruchu (w rzeczywistości w eV/c)

[dedeleco]

Aby jonizować przed przyspieszeniem napięciem, różne warianty:
http://en.wikipedia.org/wiki/Ion_source
http://en.wikipedia.org/wiki/Electric_glow_discharge
http://fr.wikipedia.org/wiki/Spectrom%C ... e_de_masse
http://fr.wikipedia.org/wiki/Ionisation ... %28APCI%29
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nerg ... ionisation
http://fr.wikipedia.org/wiki/Acc%C3%A9l ... particules
http://fr.wikipedia.org/wiki/Source_d%2 ... 3%A9gatifs

Źródło jonizacji
Jonizacje EI i CI, które wymagają pewnego poziomu próżni, są preferencyjnie stosowane w połączeniu z chromatografią gazową (CI działający ze źródła EI). Z drugiej strony dwa źródła pod ciśnieniem atmosferycznym (elektrorozpylanie i APCI), znane jako „miękka jonizacja”, są stosowane głównie w połączeniu z chromatografią cieczową.
Jonizacja elektronowa (EI)
Źródło jonizacji elektronów
Elektrony wyemitowane przez żarnik spotykają się z cząsteczkami, które wchodzą do źródła: podczas spotkania, jeśli energia kinetyczna elektronów jest wystarczająca, elektron zostaje wyrwany z cząsteczki M, przekształcając ją w rodnikowy jon M+o. Może to następnie ulec fragmentacji zgodnie ze swoją energią wewnętrzną. EI prowadzi zatem do dość szerokiego widma, z licznymi fragmentami, bardzo bogatego w informacje strukturalne.
Jonizacja chemiczna (CI)
Źródło jonizacji chemicznej
Oprócz powyższego urządzenia EI do źródła wprowadzany jest gaz reaktywny, który jest jonizowany poprzez uderzenie elektronów. Następuje seria reakcji, w wyniku których powstają jony, które mogą reagować z cząsteczkami analitu docierającymi do źródła. Ten typ reakcji jon-cząsteczka wytwarza głównie (w trybie dodatnim) jony [MH]+ i [M+addukt+H]+, zapewniając w ten sposób dostęp do masy cząsteczkowej analitu.
Metan, izobutan i amoniak należą do najczęściej stosowanych gazów jonizacji chemicznej.
Do wykrywania cząsteczek globalnie elektroujemnych, zawierających części halogenowane, można zastosować ujemną jonizację chemiczną. Zasadą jest ujemne naładowanie tych cząsteczek poprzez bombardowanie ich elektronami, które zostaną wychwycone przez atomy wycofujące prąd. Ze względu na duże prawdopodobieństwo wychwytu elektronów, ten rodzaj jonizacji może być 1000 razy bardziej czuły niż dodatnia jonizacja chemiczna1
Jonizacja metodą bombardowania szybkimi atomami (FAB)
Umożliwia analizę cząsteczek, których nie można odparować w próżni (duże cząsteczki biologiczne). Jonizację przeprowadza się poprzez wydalenie w fazie gazowej jonów zawartych w ciekłej próbce po bombardowaniu szybkimi atomami (Ar lub Xe). Zjonizowane w ten sposób cząsteczki nie mają dużej energii wewnętrznej, dlatego fragmentacja jest niewielka, ale jon cząsteczkowy jest łatwo rozpoznawalny i łatwo jest określić masę cząsteczkową. Próbkę miesza się w roztworze z nielotną ciekłą matrycą (glicerol, tiogliceryna, alkohol m-nitrobenzylowy). Wiązka o wysokiej energii (rzędu 4 do 10 keV) neutralnych atomów (Ar lub Xe) jest wysyłana do próbki i matrycy w komorze zderzeń, powodując w ten sposób zjawiska desorpcji i jonizacji. Jony istniejące w roztworze są wydalane do fazy gazowej i przyspieszane w kierunku analizatora.
Jonizacja przez elektrorozpylanie (ESI)
Szczegółowy artykuł: Jonizacja przez elektrorozpylanie (ESI).
Źródło jonizacji metodą elektrorozpylania
Jego zasada jest następująca: pod ciśnieniem atmosferycznym kropelki substancji rozpuszczonych tworzą się na końcu cienkiej kapilary podniesionej do wysokiego potencjału. Intensywne pole elektryczne zapewnia im dużą gęstość ładunku. Pod wpływem tego pola i dzięki możliwemu wspomaganiu współosiowego prądu powietrza, ciekły wyciek przekształca się w chmurę drobnych kropelek (sprayu) naładowanych zgodnie z trybem jonizacji. Pod wpływem drugiego strumienia ogrzanego powietrza kropelki stopniowo odparowują. Ich gęstość ładunku staje się zbyt duża, kropelki eksplodują, uwalniając mikrokropelki złożone ze protonowanych lub deprotonowanych cząsteczek analitu, niosących zmienną liczbę ładunków.
Powstałe w ten sposób jony są następnie prowadzone przy użyciu potencjałów elektrycznych przyłożonych do dwóch kolejnych stożków próbkujących, działających jako bariery, przy czym w dalszych częściach utrzymywana jest wysoka próżnia (<10-5 Torr). Podczas tej podróży pod wysokim ciśnieniem jony ulegają wielokrotnym zderzeniom z cząsteczkami gazu i rozpuszczalnika, kończąc ich desolację. Zmieniając potencjały elektryczne stosowane w źródle, można spowodować mniej lub bardziej znaczące fragmentacje.
Zaletą tej metody jonizacji, podobnie jak w przypadku APCI, jest otrzymywanie jonów wielonaładowanych, zarówno dla makrocząsteczek, jak i polimerów. Umożliwia także generowanie „miękkiej” jonizacji: powstają głównie jony molekularne.
Jonizacja chemiczna pod ciśnieniem atmosferycznym (APCI)
Główny artykuł: Jonizacja chemiczna pod ciśnieniem atmosferycznym (APCI).
Próbki cieczy wprowadzane są bezpośrednio do nebulizatora pneumatycznego. Pod wpływem strumienia powietrza lub azotu ciecz zamienia się w drobną mgiełkę. Ogrzewanie zapewnia desolwentację związków. Te ostatnie są następnie jonizowane chemicznie pod ciśnieniem atmosferycznym: na ogół odparowana faza ruchoma pełni rolę gazu jonizacyjnego, a elektrony pozyskiwane są z wyładowań elektrody koronowej. Jonizacja związków jest bardzo korzystna w tych technikach, ponieważ częstotliwość zderzeń jest wysoka pod ciśnieniem atmosferycznym.
APCI jest techniką analogiczną do jonizacji chemicznej (CI), wykorzystuje reakcje jonowo-molekularne w fazie gazowej, ale pod ciśnieniem atmosferycznym i zasadniczo prowadzi do powstania jonów [MH]+ lub [MH].
Laserowa desorpcja-jonizacja wspomagana matrycą (MALDI)
Główny artykuł: Laserowa desorpcja-jonizacja wspomagana matrycą.
Źródło jonizacji MALDI
Do desorpcji i jonizacji kokrystalizowanej mieszaniny matrycy/próbki na metalowej powierzchni, będącej celem, wykorzystuje się pulsacyjną wiązkę lasera, zazwyczaj w zakresie ultrafioletu.
Cząsteczki matrycy absorbują energię transmitowaną przez laser w postaci fotonów UV, ulegają wzbudzeniu i jonizacji. Energia pochłonięta przez matrycę powoduje jej dysocjację i przejście w fazę gazową. Zjonizowane cząsteczki matrycy przenoszą swój ładunek na próbkę. Ekspansja matrycy przenosi próbkę do gęstej fazy gazowej, gdzie zakończy się jonizacja.
Jonizacja próbki zachodzi zatem albo w fazie stałej przed desorpcją, albo poprzez przeniesienie ładunku podczas zderzeń ze wzbudzoną matrycą po desorpcji. Prowadzi to do powstawania jonów jedno- i wielonaładowanych typu [M+nH]n+, z wyraźną przewagą jonów jednonaładowanych.

[słoń]

Aaaaa!

Czyli jeśli na przykład utworzę koronę w ośrodku wodorowym, na przykład o napięciu 30 kV (łatwe, to TV THT) i mam prąd o natężeniu 1 mA i mam katodę z niklu?

[dedeleco]

Problem w tym, że nabyta energia jest jednocześnie tracona na cząsteczkach powietrza w wyniku zderzeń na dystansie średniej swobodnej drogi przy 1 Barze i dlatego atomy w otrzymanej plazmie nie przekraczają kilku eV, dlatego należy przyjąć próżnię, chyba że robisz to na bardzo krótkich dystansach, mniejszych niż średnia wolna trasa.

[słoń]

Co to jest ta bardzo mała odległość?

Uważajcie, znajdowalibyśmy się w atmosferze czystego wodoru

[chatelot16]

elektronowolt jest jednostką energii, taką jak dżul lub kWh

zawsze moglibyśmy określić ilościowo w elektronowoltach energię kinetyczną, którą nadajemy masie 1 kg, popychając ją z prędkością V... ale to nie ma znaczenia, dżul jest bardziej praktyczny

kiedy łączymy energię w elektronowoltach z promieniowaniem świetlnym, X lub aktywnym radiem, nie mierzymy całkowitej energii emitowanej przez źródło, ale energię każdej cząstki, fotonu lub elektronu

w przypadku wiązki elektronów energia każdego elektronu zależy wyłącznie od napięcia

kiedy wiązka elektronów w coś uderza, energia w eV określa maksymalną częstotliwość światła, które może zostać wyemitowane: przy wystarczającej energii może to być promieniowanie rentgenowskie

[dedeleco]

Co to jest ta bardzo mała odległość?
Uważajcie, znajdowalibyśmy się w atmosferze czystego wodoru

Średnią swobodną drogę cząsteczek z H2 podaje fizyka statystyczna Maxwella-Boltzmana powiązana z prawdopodobieństwem spotkania. przy 1 barze 120 nm
kurs próżniowy
http://www.in2p3.fr/actions/formation/T ... 11_def.pdf
http://fr.wikipedia.org/wiki/Libre_parcours_moyen
kurs podstawowy:
http://www.lmm.jussieu.fr/~lagree/COURS ... 1_tcin.pdf
http://www.in2p3.fr/actions/formation/M ... arSurf.pdf
http://fr.wikipedia.org/wiki/Arc_%C3%A9lectrique
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89lectro%C3%A9rosion
Trudność polega na tym, że napięcie stosowane na tej odległości, podobne do próżni, jest bardzo niskie przed przebiciem, które dla powietrza wynosi 30000 25 V/cm, a w próżni około XNUMX KV/mm. http://www.stielec.ac-aix-marseille.fr/ ... an/arc.htm
http://ms.schneider-electric.be/Main/CT/ct198FR.pdf

http://fr.wikipedia.org/wiki/Tension_de_claquage
http://en.wikipedia.org/wiki/Breakdown_voltage
http://en.wikipedia.org/wiki/Dielectric_strength
Prawo Paschena
http://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_de_Paschen
ze szczegółowym objaśnieniem mechanizmu:
http://en.wikipedia.org/wiki/Paschen%27s_law
http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_avalanche
http://en.wikipedia.org/wiki/Avalanche_breakdown
http://en.wikipedia.org/wiki/Spark_chamber

kurs :
http://www.univ-sba.dz/fsi/downloads/ET ... itre_3.pdf
http://www.sefelec.fr/fr/documents/DIEL ... E1_001.pdf

W próżni mamy również prąd (przypadek w niewielkiej odległości poniżej średniej swobodnej drogi):
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89miss ... t_de_champ
http://en.wikipedia.org/wiki/Field_electron_emission
http://www-project.slac.stanford.edu/lc ... fowler.pdf
http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=7571024
http://fr.wikipedia.org/wiki/Rigidit%C3 ... 9lectrique
http://www.stielec.ac-aix-marseille.fr/ ... an/arc.htm

Korzystne jest przeprowadzanie tego przebicia przez bardzo krótki czas (wysoka częstotliwość i ograniczony prąd), aby uniknąć zniszczenia elektrod przez nadmierny prąd w wytworzonej plazmie, który następnie powoduje elektroerozję używaną do obróbki metali i nawet gwałtowny łuk, nawet w próżni.

Aby przyspieszyć zjonizowany H w H2, wyemitowane elektrony muszą zderzyć się z tym H2, aby zjonizować je w H+, który następnie, przyspieszony przez napięcie, zderzy się ze swoim celem, takim jak Ni.
Zatem odległość musi wynosić kilka średnich swobodnych ścieżek, około dziesięciu do dostosowania (0,1 do kilku mikronów?), aby H+ utworzył się i przyspieszył.
Jednak umieszczenie KV na tak małej odległości jest trudne, zwłaszcza ze względu na szczytowy efekt chropowatości powierzchni, które zwiększają pole elektryczne, z wyjątkiem czasu krótszego niż czas przebicia, które pęka, rozpraszając zbyt dużo energii, kilkadziesiąt razy dłuższej niż czas zderzenia .


Bardziej ożywiona dyskusja:
http://forums.futura-sciences.com/physi ... cteur.html

[słoń]

Byłem już na tej stronie www.in2p3.fr (do pobrania „recenzji”) Bardzo, bardzo fajnie!

Będę trochę gadać: o fizyce jądrowej nigdy nie jesteśmy wystarczająco uczeni (trzeba powiedzieć, że o ile majsterkowanie przy elektronice i mechanice klasycznej jest łatwe, o tyle majsterkowanie przy chemii i fizyce jądrowej to wciąż coś innego )