Анодный луч

Анодный луч (также положительный луч или канальный луч ) — это пучок положительных ионов , который создается некоторыми типами газоразрядных трубок . Впервые они были обнаружены в трубках Крукса во время экспериментов немецкого учёного Ойгена Гольдштейна в 1886 году. ^[1] Более поздние работы Вильгельма Вина и Дж. Дж. Томсона по анодным лучам привели к развитию масс-спектрометрии .

Анодно-лучевая трубка

Гольдштейн использовал газоразрядную трубку с перфорированным катодом . Когда между катодом и анодом прикладывается электрический потенциал в несколько тысяч вольт, можно увидеть слабые светящиеся «лучи», исходящие из отверстий в задней части катода. Эти лучи представляют собой пучки частиц, движущиеся в направлении, противоположном « катодным лучам », то есть потокам электронов , движущимся к аноду. Гольдштейн назвал эти положительные лучи Kanalstrahlen , «канальными лучами» или «канальными лучами», потому что эти лучи проходили через отверстия или каналы в катоде.

Процесс формирования анодных лучей в газоразрядной анодно-лучевой трубке заключается в следующем. Когда к трубке прикладывается высокое напряжение, ее электрическое поле ускоряет небольшое количество ионов (электрически заряженных атомов ), всегда присутствующих в газе, созданных естественными процессами, такими как радиоактивность . Они сталкиваются с атомами газа, выбивая из них электроны и создавая больше положительных ионов. Эти ионы и электроны, в свою очередь, ударяют больше атомов, создавая больше положительных ионов в цепной реакции. Все положительные ионы притягиваются к отрицательному катоду, а некоторые проходят через отверстия в катоде. Это анодные лучи.

К тому времени, когда они достигают катода, ионы ускоряются до достаточной скорости, так что при столкновении с другими атомами или молекулами газа они возбуждают частицы на более высокий энергетический уровень . Возвращаясь на свои прежние энергетические уровни, эти атомы или молекулы высвобождают полученную ими энергию. Эта энергия излучается в виде света. Этот светообразующий процесс, называемый флуоресценцией , вызывает свечение в области за катодом.

Анодный источник ионов

Анодный источник лучевых ионов обычно представляет собой анод, покрытый галогенидной солью щелочного или щелочноземельного металла . ^[2]^[3] Приложение достаточно высокого электрического потенциала создает ионы щелочных или щелочноземельных металлов, и их излучение наиболее ярко видно на аноде.

См. также

Эксперименты с канальными лучами

Ссылки

^ Грейсон, Майкл А. (2002). Измерение массы: от положительных лучей к белкам . Филадельфия: Chemical Heritage Press. стр. 4 . ISBN 0-941901-31-9 .
^ Томсон, Джей-Джей (1921). Лучи положительного электричества и их применение в химическом анализе (1921 г.) . стр. 142 . Проверено 22 апреля 2013 г.
^ Кеннет Томпкинс Бейнбридж; Альфред Отто Ниер (1950). Относительное изотопное содержание элементов . Национальные академии . стр. 2–. НАП: 16632 . Проверено 21 апреля 2013 г.

Внешние ссылки

Лучи положительного электричества, Дж. Дж. Томсон, Труды Королевского общества , A 89, 1-20 (1913)
Лучевая трубка канала Гольдштейна на сайте электронно-лучевой трубки

[isbn0-941901-31-9-1] Грейсон, Майкл А. (2002). Измерение массы: от положительных лучей к белкам . Филадельфия: Chemical Heritage Press. стр. 4 . ISBN 0-941901-31-9 .

[ROPE_1921-2] Томсон, Джей-Джей (1921). Лучи положительного электричества и их применение в химическом анализе (1921 г.) . стр. 142 . Проверено 22 апреля 2013 г.

[BainbridgeNier1950-3] Кеннет Томпкинс Бейнбридж; Альфред Отто Ниер (1950). Относительное изотопное содержание элементов . Национальные академии . стр. 2–. НАП: 16632 . Проверено 21 апреля 2013 г.

[1]

[2]

[3]