И
75
∑
ИДЕАЛ ГАЗ – ИОНСФЕРА
442
443
қарапайым шағын үлгілері Кеңес Одағының «Восход» ғарыштың кемесінде 1964
жылы сыналған болатын.
ИОНДЫҚ МИКРОСКОП (грекше «микрос – кішкене» + «скопео – көремін»)
– кескін шығару (алу) үшін
термоиондық немесе газрязрядтық иондық көздер
шығаратын (өндіретін)
иондық шоқтар пайдаланылатын электрондық-оптикалық
аспап. Ұлғайту принципі бойынша иондық микроскоп электрондық микроскопқа
ұқсас. Иондық шоқ объектив арқылы өтіп, оның саналуан учаскелерінде
шашырауға және жұтылуға ұшырап электрстатикалық немесе магниттік линзалар
жүйелермен фокусталады және де экранда неме-
се фотоқабатта нысанның ұлғайтылған кескіні
пайда болады.
Иондық микроскоптың ажыратқыштық
қ а с и е т і эл е кт р о н д ы қ м и к р о с ко п п е н
салыстырғанда әлдеқайда жоғары. Де Бройль
толқындарының ұзындығы бірдей үдету
кернеуінде иондар үшін электрондардың
әлгіндей ұзындығынан
есе кіші (m –
электрон массасы, М – иондар массасы). Иондық
микроскоптың дифракция құбылысынан
бұрмалануы өте аз. Иондық микроскоптың
кемшілігі иондардың өте жұқа нысандардан өтуі
кезінде елеулі энергия шығындалады, осының
себебінен әлгі нысандар бүленеді; хроматикалық аберрациясы үлкен болады,
экранның люминофор қабатын иондар бүлдіреді. Линзасыз иондық микроскоп –
иондық проектор едәуір эффектілі болып табылады.
ИОНДЫҚ ЛАЗЕР – иондар энергиясының деңгейлерінің арасындағы белгілі
ауысуларда иондар тудыру жүзеге асатын газ лазері. Иондық лазерлер инертті
газдар ауысуларының және металдардың иондық ауысуларының лазерлері болып
екі топқа ажыратылған.
ИОНДЫҚ ӨТКІЗГІШТІК, иондық электрөткізгіштік – кейбір заттардағы
еркін иондардың, яғни сыртқы электр өрісінің әсерінен макроскопиялық
қашықтыққа
реттеліп қозғала алатын иондардың қозғалысы себепші болатын
электрөткізгіштік. Молекулалары түгелдей немесе ішінара диссоциацияланған ион-
ды электрлиттер иондық өткізгіштікке жатады. Газдардағы иондық өткізгіштік
атомдардың немесе молекулалардың иондалуы салдарынан еркін иондардың пайда
Атомдарды бақылауға арналған
Мюллердің иондық микроскопы
И
75
∑
ИДЕАЛ ГАЗ – ИОНСФЕРА
442
443
болуынан туады. Вакуумдық аралықтағы иондық өткізгіштік термоиондық неме-
се плазмалық катодтардың беттерінен эмиссияланған иондар тудырады. Иондық
кристалдардағы иондық өткізгіштік кристалдық торлардың (өзіндік иондық
өткізгіштік) немесе қоспалардың ықпалдарының (қоспалық иондық өткізгіштік)
микробұзылыстарымен (ақаулықтармен) пайда болған еркін иондарға байланысты
туған.
ИОНДЫҚ ПРОЕКТОР – қатты дене бетінің бірнеше миллион рет ұлғай-
тылған кескінін көрсетуге арналған линзасыз иондық-оптикалық аспап. Иондық
проектор арқылы ара қашықтығы 2 – 3 Å бөліктерін [ ангстрем, 1 Å =10
-10
м =10
-8
см =0,1 нм (нанометр)] ажыратуға болады, бұл кристалдық тордағы жекелеген
атомды бақылауға мүмкіндік береді. Иондық проекторды 1951 жылы неміс
физигі Эрвин
Мюллер (1911 – 1977) жасаған (ол 1936 жылы электрондық
проекторды жасаған болатын). Иондық проектордың принциптік сұлбасы сыз-
бада көрсетілген. Экранда кескінделетін ұлғайтылған бет, бір мезгілде зерттелуші
нысан әрі оң электрод ретінде жіңішке өткізгіш иненің үшкір ұшы болып табыла-
ды. Аспаптың көлемін толтыратын газ атомдары (немесе молекулалар) өздерінің
электрондарын үшкір ұштың маңындағы күшті электр өрісіне бере отырып ион-
далатын болады. Пайда болған оң иондар өріс әсерінен радиалдық үдеу алып,
флуоресценцияланатын экранға (мұның потенциалы теріс) қарай бағытталады
да, оны соққылайды. Экранның әрбір бөлігінің жарқырауы келіп соқтығысатын
иондық токтың тығыздығына пропорционал болады. Сондықтан экрандағы
жарқырау нысан бетінің құрылымын бейнелейтін
иондардың үшкір ұштың (яғни иненің) маңында пайда
болған тығыздықтың таралуын (ұлғайтылған масштаб-
та) қайталап бейнелейді. Ұлғайту масштабы (m) жуық
шамамен экран радиусының (R) үшкір ұштың қисықтық
радиусына (z) қатынасына тең болады, яғни m = R/z.
Ине ұшы маңында электр өрісі біртекті емес –
атомның кристалдық торының баспалдағының үстінде
немесе жекелеген шығыңқы атомдардың үстінде оның
жергілікті кернеулігі артады: осындай учаскелер-
де өрістік ионданудың
ықтималдығы жоғары
және бірлік уақытта пай-
да болатын иондар саны
1-сызба. Иондық проектор-
дың сұлбасы: 1 – сұйық су-
тек; 2 – сұйық азот; 3 – үшкір
ұштық; 4 – өткізгіштік сақи-
на; 5 – экран
И
75
∑
ИДЕАЛ ГАЗ – ИОНСФЕРА
444
445
2-сызба. Электрондық проектор-
да (а) 10
6
есе ұлғайтылған воль-
фрам инесі бетінің бейнесі; ион-
дық проекторда (б) әлгіндей ұл-
ғайтылған бейне. Электрондық
проектордың шығарған бейнесін-
де тек кристалдық жазықтық-
тың құрылымы байқалса, иондық
проекторда жеке атомдардың
(сақиналардағы жарық нүкте-
лер) кристалдық торларының
сатыларының құрылымдары бай-
қалады
артық болады. Осы учаскелер экранда жарық
нүктелер түрінде бейнеленеді. Екінші сөзбен
айтқанда, беттің ақ-қара түстерінің айқындылығы
оның жергілікті оқшау микробедерімен анықталады.
Ақ – қара түстердің айқындылығына әсер ететін
өзге бір жайт атомның электрондық табиғаты бо-
лып табылады: мысалы, Со (кобальт) және Рt (пла-
тина) қорытпасында платинаның электртерістік
атомы жарық нүкте ретінде бейнеленеді, ал
оның қасындағы кобальт атомы көрінбейді.
иондық проектордағы иондық ток, яғни кескіннің
жарықтығы және ақ-қара кескіннің айқындылығы
газдың қысымы жоғарылағанда артатын болады.
Иондық проекторлар металлдар, қорытпалар
және қо сылыст ар беттерінің атомдық
құрылымдарды зерттеу үшін қолданылады;
атомдық масштабта металдардың және
қорытпалардың ішкі ақаулары (вакансия, дисло-
кация, қаптауындағы ақау, т.б.) бақыланады.
ИОНДЫҚ СОҚҚЫЛАУ – қатты дене бетін
(мысалы, электрвакуумдық немесе газразрядты
аспаптардың электродтарын, жартылайөткізгіш
пластиналарды) бағытталған иондар ағынымен
атқылау. Ион ағынының әсерінен қатты дене
бетінде екінші реттік иондық және электрондық
эмиссияға, газ молекулаларының десорбциясына,
т.б. негізделген күрделі физикалық-химиялық
үрдістер өтеді.
ИОНДЫҚ ЭМИССИЯ (латынша «эмиссия – шығару») – жылулық қоздыру
(термоиондық эмиссия) ықпалымен немесе беттерді бөлшектер ағынымен (ион –
ионды және электрон – иондық эмиссия) немесе фотондармен (фотодесорбция)
соққылау әсерінен қатты дене беттерінен (эмиттерден)
оң және теріс иондар
жұлып шығару.
Денелер беттерін күшті импульсті лазерлік сәулемен сәулелендірген кезде де
иондық эмиссия байқалады, бұл жайт беттік атомдарды оптикалық, сонымен қатар
Достарыңызбен бөлісу: |