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元素电离能与入射射频功率设置有啥关系吗?

ICP-MS

  • 大家都知道,功率提高可能导致形成双电核,致使分子结果偏低。问题如上,比方说入射射频功率为1550W,对应多大电离能呢?或者说,能使多大电离能的元素电离呢?
    谢谢大家啦
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  • timstoicpms

    第1楼2015/01/30

    元素的第一/第二电离能,是元素的自身属性(轨道外电子到无穷远 所需要的能量),与外界条件无关。

    元素能否被 氩等离子体电离,取决于它的第一电离能是否低于 Ar第一电离能15.76 eV。

    第一电离能低的元素,越容易电离,电离效率高;第一电离能高的元素(通常大于9eV;例如 Be P S Cl Zn As Se Br Cd Te I Hg),电离效率低;但可以通过优化等离子体条件(CeO/Ce 比值——等离子体是否稳健的指示标志 ),提高这部分元素的电离效率。

    envirend(envirend) 发表:大家都知道,功率提高可能导致形成双电核,致使分子结果偏低。问题如上,比方说入射射频功率为1550W,对应多大电离能呢?或者说,能使多大电离能的元素电离呢?
    谢谢大家啦

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  • envirend

    第2楼2015/01/30

    应助达人

    非常感谢你的解释。电离能为元素的自身属性,等离子体能是否用于克服第一电离能使之产生电离?

    等离子体入射功率与与氩的电离能也没有关系,但是入射功率为多大时能使氩气足够电离呢?1550w 与载气流量、氩气的第一电离能有啥关系呢? 比方说,在1600w时,氩气能否发生第二电离呢?

    timstoICPMS(timstoICPMS) 发表:元素的第一/第二电离能,是元素的自身属性(轨道外电子到无穷远 所需要的能量),与外界条件无关。

    元素能否被 氩等离子体电离,取决于它的第一电离能是否低于 Ar第一电离能15.76 eV。

    第一电离能低的元素,越容易电离,电离效率高;第一电离能高的元素(通常大于9eV;例如 Be P S Cl Zn As Se Br Cd Te I Hg),电离效率低;但可以通过优化等离子体条件(CeO/Ce 比值——等离子体是否稳健的指示标志 ),提高这部分元素的电离效率。

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  • timstoicpms

    第3楼2015/01/31

    是的。


    600W也好,1600W也罢,都可以让氩气电离。600W是冷焰,极少量Ar被电离,此时形成的是基于NO+的等离子体。>1000W是热焰,但也只有 百万分之一 到 十万分之一的Ar被电离,此时形成的是基于 Ar+的等离子体 。射频功率的高低,会影响等离子体三维空间内的电子密度分布(有复杂公式描述),进而影响 Ar+ 的形成几率。

    [div]原文由 envirend(envirend) 发表:1550w 与载气流量、氩气的第一电离能有啥关系呢? 比方说,在1600w时,氩气能否发生第二电离呢? [/div]
    我先举光电效应的几个现象
    (1) 如果入射波长λ 大于某个临界值,无论入射光的强弱,或者照射时间的长短,都不会发生光电效应。
    (2) 如果入射波长λ 小于某个临界值,即便入射光强度很微弱,电子也会在瞬间产生(不超过十的负九次方秒)。入射光强度越强,产生的电子越多。

    对于现象(1):用一束很强的红光(波长大,频率小)照射Zn板,照上一年半载,难道就照不出几个电子?爱因斯坦第一个成功解释了光电效应:W=h*v,h是普朗克常数。只要入射光能量(h*v = h*c/λ) 小于 Zn板自由电子逸出动能,无论你照射多久时间,都不可能。

    回到等离子体来,Ar第一电离能是15.76eV,第二电离能是27.63eV。你的问题可以转述为:难道用1600W,都烧不出几个 二次电离的Ar++ ?可能会形成几个,但瞬间 Ar++又会捕获一个电子e 成为Ar+ (这是由化学动力学所决定的)。换句话说,Ar++ 不可能稳定存在于 Ar基等离子体。

    envirend(envirend) 发表:电离能为元素的自身属性,等离子体能是否用于克服第一电离能使之产生电离?
    原文由 envirend(envirend) 发表:等离子体入射功率与与氩的电离能也没有关系,但是入射功率为多大时能使氩气足够电离呢?

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  • envirend

    第4楼2015/01/31

    应助达人

    [div]原文由timstoICPMS发表:
    我先举光电效应的几个现象
    (1) 如果入射波长λ 大于某个临界值,无论入射光的强弱,或者照射时间的长短,都不会发生光电效应。
    (2) 如果入射波长λ 小于某个临界值,即便入射光强度很微弱,电子也会在瞬间产生(不超过十的负九次方秒)。入射光强度越强,产生的电子越多。

    对于现象(1):用一束很强的红光(波长大,频率小)照射Zn板,照上一年半载,难道就照不出几个电子?爱因斯坦第一个成功解释了光电效应:W=h*v,h是普朗克常数。只要入射光能量(hv = h c/λ) 小于 Zn板自由电子逸出动能临界值,无论你照射多久时间,都不可能。

    回到等离子体来,Ar第一电离能是15.76eV,第二电离能是27.63eV。你的问题可以转述为:难道用1600W,都烧不出几个 二次电离的Ar++ ?[/div]非常感谢老师的精彩解答,我还有个问题需要请教:如果说元素第一及第二电离能对应的波长(波粒二相性 公式获得频率,进而获得波长)为所谓的临界波长,那么何谓入射波长呢?
    是否为氩气第一电离能对应的波长呢?

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  • timstoicpms

    第5楼2015/01/31

    我们在谈论 元素电离能,Ar的电离能,你怎么冒出个 德布罗意波长了?

    我真感觉是在和“民科”对话。就此打住,不再回复你的任何帖子。

    envirend(envirend) 发表:非常感谢老师的精彩解答,我还有个问题需要请教:如果说元素第一及第二电离能对应的波长(波粒二相性 公式获得频率,进而获得波长)为所谓的临界波长,那么何谓入射波长呢?是否为氩气第一电离能对应的波长呢?

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  • envirend

    第6楼2015/01/31

    应助达人

    [div]原文由timstoICPMS发表:

    我们在谈论 元素电离能,Ar的电离能,你怎么冒出个 德布罗意波长了?

    我真感觉是在和“民科”对话。就此打住,不再回复你的任何帖子。[/div]希望大侠尽快将从“民科”中解救出来。

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  • p3144669

    第7楼2017/12/17

    请问大师,功率越高,Arcl,ArAr,多原子生成的越多还是越少呢?

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