O‘zmu xabarlari Вестник нууз acta nuuz

O‘ZBEKISTON MILLIY 
UNIVERSITETI
XABARLARI, 2021, [3/2/1]
ISSN 2181-7324 
 
FIZIKA 
www.uzmuxabarlari.uz 
Natural sciences 

---

O‘zMU xabarlari Вестник НУУз ACTA NUUz
 
FIZIKA 
3/2/1 2021 
- 360 -
ионная работа выхода поверхности и 𝑉
𝑖
– потенциал ионизации ионизирующихся частиц. По зависимостям 
ln𝐽(𝑇) =
𝑓 (
5040
𝑇
) можно найти разность работы выхода и потенциала ионизации. В методе ПвИ преимущественно ионизируются 
не сами исходные молекулы, а продукты их гетерогенной реакция диссоциации на поверхности [3], этот метод не 
приемлема, так как в этом случае как ионные токи, так и коэффициент ионизации 𝛽, а также коэффициент гетерогенной 
реакции диссоциации молекул на поверхности 𝛾
𝑖
зависят от температуры. В таких случаях метод оценки потенциала 
ионизации можно определить по измеряемым величинам коэффициента поверхностной ионизации. 
Основываясь на определение коэффициента поверхностной ионизации и уравнение Саха-Ленгмюра можем 
получить соотношение [2] 
𝑉 = 𝜑 + 𝑘𝑇
ln𝐴(1 − 𝛽)
𝛽
(2) 
где 𝛽 - коэффициента поверхностной ионизации, 𝐴 – отношение статистических сумм в заряженном и в 
нейтральном состояниях 𝐴 =
g
+
(𝑇)
g
0
(𝑇)
. Для большинство многоатомных частиц она близка единице. Из соотношения (2) 
можно получит потенциала ионизации радикалов ионизирующих частиц, при определенной работы выхода измерив 
коэффициента 𝛽. Мы в данной работе для измерения коэффициента ПвИ использовали изотермический метод 
нестационарных процессов ПвИ. Коротко рассмотрим этот метод. 
Пусть на однородный эмиттер поступает не изменяющейся во времени постоянный поток молекул, на 
поверхности эмиттера эти молекулы могут частично превращаться в видов частиц. На рис.1, а показано изменение 
концентрации и тока во времени, когда на отрезке времени 0 ÷ ƒ между эмиттером и вытягивающим электродом 
подается задерживающие ионы разность потенциалов U.
Концентрация ионизирующихся частиц, образованных при химических превращениях возрастает, а при 
изменении полярности электрического поля (t = ƒ) концентрация адсорбированных частиц начинает падать. Поэтому в 
коллекторной цепи возникает всплеск ионного тока i- частиц с последующим уменьшением тока, как показано на 
рис.1,в. 
Изменение поверхностной концентрации N(t) определяется уравнением непрерывности 
)
(
)
(
)
(
T
N
T
K
v
dt
t
dN


(3) 
где v- поток частиц, поступающих на поверхность, Т- температура адсорбента или сумма констант скоростей 
всех гетерогенных процессов, влияющих на поверхностную концентрацию ионизируемых частиц. 
В случае ПвИ продуктов химических превращений исходных молекул на поверхности ^ изменение 
поверхностной концентрации i -тых частиц ni(t) следует уравнению 
)
(
)
(
)
(
)
(
t
v
t
n
T
K
dt
t
dn
i
i
i
i



(4) 
где Кi(T)=Кi+ + Кi0 + ∑Kimd, а эффективной поток i- тых частиц на поверхности 
d
Mi
i
K
t
N
T
v
)
(
)
(

, где N(t) - 
концентрация исходных молекул, a KdMj- константа скорости реакции диссоциации исходной молекулы с образованием 
i- ой частицы. 
Рис. 1. Иллюстрация к методу модуляции напряжения: а) форма модулирующего напряжения; б) изменение во 
времени концентрации адсорбированных частиц на поверхности эмиттера; в) форма импульсов тока 
десорбирующихся ионов;Т = const; v = const.
Решение этой уравнении имеет следующий вид: 
)
1
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
0
1
)
(
t
T
K
i
i
d
M
t
T
K
t
T
K
i
d
M
t
T
K
i
i
i
i
e
T
K
N
K
e
e
T
K
T
K
K
N
N
e
n
t
n











(5) 
Изменение тока со временемi определяется следующим образом: 
)
(
)
(
]
)
(
)
(
)
(
[
)
exp(
)
(
)
(
)
(
1
0
)
(
0
t
T
K
t
T
K
T
i
t
T
K
i
i
d
i
i
d
M
i
i
i
i
e
e
T
K
K
N
N
e
T
K
N
T
K
T
K
N
K
kT
E
eC
I












(6) 
Из решения (4) видно, что изменение 
I

- тока ионов i- тых частиц не следует экспоненциальному закону и зависит как 
от Км, так и от 
i
K
. Однако в случае ММН можно выделить случаи когда изменение тока ∆I
i
описывается экспонентой 
)
)
(
exp(
~
max
t
T
K
n
n
I
i
i






(7) 
Для этого необходимо, чтобы при изменении полярности электрического поля ММН не было увеличения 
поверхностной концентрации исходных молекул N(t). 

---