PL130243B2 - Method of signalling of moment of formation of electron cloud during investigations of coefficients of transfer of electrons in gaseous phase - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 1986 04 30 Int. Cl. H01J 39/28 H01J 39/34 G01T 1/29 Twórcywynalazku: Ryszard Jan Krupa, Jewgienij Nikolajewicz Nikolajew, Andrzej Kosinski Uprawniony z patentu tymczasowego: Wyzsza Szkola Rolniczo-Pedagogiczna, Instytut Chemii, Siedlce (Polska) Sposób sygnalizacji momentu powstania obloku elektronowego w badaniach wspólczynników przenoszenia elektronów w fazie gazowej W badaniach wspólczynników przenoszenia elektronów w fazie gazowej, a wiec szybkosci dryfu, szybkosci dyfuzji, wspólczynników wychwytu asocjatywnego i dysocjatywnego itp., naj- powszechniej stosowana metoda jest badanie czasu przelotu oraz zmian wielkosci obloku elektro¬ nów miedzy dwiema elektrodami. Oblok elektronowy jest generowany, albo w drodze fotoefektu na powierzchni jednej z elektrod (zwykle katody), albo w drodze jonizacji gazu wypelniajacego przestrzen miedzy elektrodami, albo wreszcie za pomoca systemu zaworów elektrostatycznych otaczajacych termoemisyjne zródlo elektronów. Okreslenie momentu dojscia chmury elektronów do elektrody zbierajacej (anody) jest zwykle sprawa trywialna. Okreslenie momentu rozpoczecia ruchu obloku elektronowego (momentu jego powstania) wymaga natomiast w dotychczasowych rozwiazaniach zlozonej aparatury chronometrycznej odmierzajacej opóznienie koincydencji zadzialania generatora elektronów i ich detektora.Wada tego stanu rzeczy jest to, ze nie mozna równoczesnie, w jednym eksperymencie, wyznaczac takich waznych parametrów jak wspólczynnik wychwytu elektronów szybkosci ich dryfu (dyfuzji), a takze to, ze musi istniec aparaturowe polaczenie precyzyjnie synchronizujace dzialanie czynnika generujacego elektrony z ich detektorem, co istotnie komplikuje zarówno technicznie i metodycznie odpowiednie badania.Celem wynalazku jest eliminacja koniecznosci stosowania co najmniej dwóch zestawów aparaturowych do wyznaczania wspólczynników przenoszenia elektronów w fazie gazowej i wykonania oddzielnie eksperymentów, w których mierzony jest czas przelotu i oddzielnie takich, w których mierzona jest zmiana wielkosci obloku elektronowego, a takze eliminacja koniecznosci chronologicznej synchronizacji uruchamiania czynnika generujacego elektronowy oblok z jego detektorem.Istota wynalazku polega na tym, ze czynnik generujacy oblok elektronowy dziala równoczes¬ nie na detektor tego czynnika i sygnal z tego detektora uruchamia pomiar czasu zuzywanego przez oblok elektronowy na dojscie do miejsca jego rejestracji, przy czym sygnalem zatrzymujacym pomiar czysu jest wlasciwy sygnal pomiarowy detektora obloku elektronowego.2 130243 Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest przede wszystkim to,,ze czynnik generujacy oblok elektronowy (np. czastki alfa, impulsowa wiazka promieniowania elektromagnetycznego) moze dzialac stochastycznie i samoistnie, bez zadnego zwiazku z aparatura rejestrujaca zbieranie elektro¬ nów, a mimo to dostarcza bardzo dokladnej informacji o momencie wytworzenia obloku elektronowego.Sposób wedlug wynalazku zostanie ponizej szczególowo omówiony na przykladzie realizacji w komorze jonizacyjnej do pomiarów szybkosci dryfu i szybkosci wychwytu elektronów w fazie gazowej, w której to komorze jako czynnik generujacy elektrony zastosowano promieniowanie jadrowe w postaci czastek alfa. Zródlem tego promieniowania jest odpowiedni izotop promieniot¬ wórczy umieszczony w pierscieniowym, wielootworowym kolimatorze, zapewniajacym dosrodkowo-radialne tory czastek alfa. Na drodze jednej z wiazek czastek alfa umieszczono maly detektor pólprzewodnikowy w takiej odleglosci od zródla czastek, by dostateczna ze wzgledu na amplitude powstajacego w detektorze pólprzewodnikowym implsu czesc zasiegu czastek alfa poza kolimatorem, miescila sie w objetosci czynnej detektora pólprzewodnikowego. Zilustrowano powyzsze na rysunku oznaczonym fig. 1.Na rysunku oznaczonym fig. 2 przedstawiono najprostszy schemat blokowo-funkcjonalny calej aparatury niezbednej do realizacji sposobu, a na fig. 3 inny przyklad ukladu rejestrujacego.Doprowadzenie napiecia polaryzacji detektora pólprzewodnikowego oznaczonego na fig. 2 jako „X WN det" nie jest to zwykle potrzebne, gdyz detektor polaryzuje sie w dostatecznym stopniu ladunkami statycznymi w polu promieniowania alfa. Wynik pomiaru czasu przelotu obloku elektronowego na odcinku „a" odczytuje sie bezposrednio z analizatora jako numer kanalu, w którym pojawilo sie maksimum zliczen impulsów powstajacych w torze ze wzmacniaczem I; cykl pracy analizatora jest rozpoczynany kazdym impulsem powstajacym w torze ze wzmacniaczem II.W przypadku, gdy nie mozna wykorzystac wielokanalowego analizatora amplitud w wersji „multiscaler" nalezy w punktach ukladu wedlug fig. 2 oznaczonych 1 i 2 wlaczyc konwerter czas-amplituda jak na fig. 3 i powstajace w nim impulsy analizowac za pomoca wielokanalowego analizatora amplitud pracujacego w konwencjonalnym rezimie. Wynik pomiaru odczytuje sie z analizatora jako numer kanalu, w którym pojawia sie maksimum zliczen impulsów z konwertera i przelicza na czas przelotu chmury elektronowej uwzgledniajac amplitudowy zakres pracy analiza¬ tora i czasowo-amplitudowy zakres konwersji konwertera. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób pomiaru czasu przelotu obloku elektronowego w badaniach wspólczynników przeno¬ szenia elektronów w fazie gazowej, znamienny tym, ze czynnik generujacy oblok elektronowy dziala równoczesnie na detektor tego czynnika, korzystnie pólprzewodnikowy i sygnal tego detektora uruchamia pomiar czasu zuzywanego przez oblok elektronowy na dojscie do miejsca jego rejestra¬ cji, przy czym sygnalem zatrzymujacym pomiar czasu przelotu jest wlasciwy sygnal pomiarowy detektora obloku elektronowego.130243 pelny zasieg czastek cl w gazie badanym a efektywne tory czastek u 'zródto czastek ot A-A foi? MW 130 243 Analizator Amplitud Wielokanalowy \Jako Multiscafer -MW MW det fig. 2 | Konwerter czas - amplituda Analizator Amplitud Wielokanalowy fi* * Pracownia Poligraficzni UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 100 zl PL