Cansado de electrón-voltios!

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Cansado de electrón-voltios!




por elefante » 16/12/11, 13:31

Sí, estoy harto de electrones de voltios :mal:

Ciertamente, fui a ver en libros, en Internet y todo lo que pude obtener fue una definición teórica.

Hice una publicación separada para mayor claridad.

Mi pregunta está dirigida principalmente a Deledeco, pero creo que la respuesta interesará a todos:

Cómo, utilizando medios eléctricos o electrónicos, puedo someter una masa M de materia a una energía de N electronvoltios.
(Así que quiero una respuesta cuantificable y calculable como "para 1 g de níquel, ejecute una corriente de X amperios por debajo de Y voltios) o póngalo en un horno de onda µ de 1000 vatios.
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por dedeleco » 16/12/11, 14:15

¡Habrá una avalancha de wikipedia si no me controlo!

eV = energía de un electrón adquirido con un voltio para acelerarlo.

¡Tienes que hacer un acelerador de partículas!
Ejemplo de iones pesados ​​en Caen !!

Antes de ver el primero como en las lámparas de radio de vacío que aceleran los electrones a unas pocas decenas de eV;

¡El tubo Crookes, uno de los primeros y más simples!
http://fr.wikipedia.org/wiki/Tube_de_Crookes
http://en.wikipedia.org/wiki/Crookes_tube
A más de 10KeV hacemos radiografías incluso en un televisor CRT bien sellado.


Buenos viejos televisores CRT !!
Hornos de microondas.

Cómo, utilizando medios eléctricos o electrónicos, puedo someter una masa M de materia a una energía de N electronvoltios.
(Así que quiero una respuesta cuantificable y calculable como "para 1 g de níquel, ejecute una corriente de X amperios por debajo de Y voltios) o póngalo en un horno de onda µ de 1000 vatios.


Por lo tanto, necesita una fuente de partículas para acelerar (vacío en general, de lo contrario neutralización por aire, excepto rayos o descargas muy complejas), fácil para electrones, metal calentado.
Luego, acelere con voltaje fijo o alternativo bajo un vacío bastante bueno.
¡La corriente no cuenta, solo el voltaje cuenta en un solo electrón, que termina con 1eV por 1 voltio acelerado!

¡1ev es la energía que demuele los enlaces químicos, por ejemplo, con luz ultravioleta, porque 1eV = 11605 ° K de memoria para corregir decimales, que ya tienen un alto contenido de química (duplica el sol a 6000 ° C)!
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89lectron-volt
http://en.wikipedia.org/wiki/Electronvolt
¡Para 1KeV necesitas 1000Volts en un solo electrón!
Y la corriente determina el número de electrones que pasan (Faraday).
http://en.wikipedia.org/wiki/X-ray


Para otras partículas cargadas con una carga eléctrica, más pesadas, es necesario multiplicar por la relación de masa de la partícula sobre la masa del electrón.

Finalmente, hacer una fuente de iones cargados como H + o Ni es más difícil porque es necesario evaporarse y luego ionizar, con electrones, descargas o láser, y luego acelerar, como en espectrómetros de masas o Ganil
http://www.ganil-spiral2.eu/
http://fr.wikipedia.org/wiki/Spectrom%C ... e_de_masse

La fuente de ionización: consiste en vaporizar las moléculas e ionizarlas. Se puede usar una fuente de ionización en modo positivo para estudiar iones positivos o en modo negativo para estudiar iones negativos. Existen varios tipos de fuentes y se utilizan según el resultado deseado y las moléculas analizadas.
Ionización electrónica (EI), ionización química (CI) y desorción-ionización química (DCI)
El bombardeo por átomos rápidos (FAB), átomos metaestables (MAB) o iones (SIMS, LSIMS)
Acoplamiento inductivo de plasma (ICP)
Ionización química a presión atmosférica (APCI) y fotoionización a presión atmosférica (APPI)
Electrospray o electrospray (ESI)
Desorción-ionización láser asistido por matriz (MALDI), activado por una superficie (SELDI) o sobre silicio (DIOS)
Ionización-desorción por interacción con especies metaestables (DART)


Ver NASA para motores de iones.


Finalmente, una descarga produce un plasma lleno de electrones e iones acelerados y calientes.
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Re: Harto de electronvoltios!




por Gaston » 16/12/11, 14:19

elefante escribió:¿Cómo, entonces, [...] puedo someter una masa M de materia a una energía de N electronvoltios.
El electrón-voltio es una unidad de energía, como el Watt-hora o el Joule.
Por lo tanto, un electrón voltio es igual a aproximadamente 1,60217653 × 10 ^ -19 julios (J).
Como tal, se puede usar para medir todo tipo de energía (potencial, cinética, ...).

Para responder a su pregunta, debe saber lo que quiere decir con "enviar".

Nota:
En física de partículas, a menudo pedimos simplificar las ecuaciones c = 1. El electrón voltio puede medir una masa (en realidad en eV / c²) o un momento (en realidad en eV / c)
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por dedeleco » 16/12/11, 15:09

Para ionizar antes de la aceleración por un voltaje las diferentes variantes:
http://en.wikipedia.org/wiki/Ion_source
http://en.wikipedia.org/wiki/Electric_glow_discharge
http://fr.wikipedia.org/wiki/Spectrom%C ... e_de_masse
http://fr.wikipedia.org/wiki/Ionisation ... %28APCI%29
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nerg ... ionisation
http://fr.wikipedia.org/wiki/Acc%C3%A9l ... particules
http://fr.wikipedia.org/wiki/Source_d%2 ... 3%A9gatifs

La fuente de ionización
Las ionizaciones EI y CI, que requieren un cierto nivel de vacío, se utilizan preferiblemente junto con la cromatografía de gases (el CI opera desde una fuente de EI). Por otro lado, las dos fuentes a presión atmosférica (electropulverización y APCI) denominadas "ionización blanda", se utilizan principalmente en el acoplamiento con cromatografía en fase líquida.
Ionización electrónica (EI)
Fuente de ionización electrónica
Los electrones emitidos por un filamento se encuentran con las moléculas que ingresan a la fuente: durante el encuentro, si la energía cinética de los electrones es suficiente, un electrón se arranca de la molécula M, transformándola en un ion radical M + o. Esto puede fragmentarse de acuerdo con su energía interna. El IE conduce así a un espectro bastante completo, con muchos fragmentos, muy rico en información estructural.
Ionización química (CI) [editar]
Fuente de ionizacion quimica
Además del dispositivo EI anterior, se introduce un gas reactivo en la fuente y se ioniza por impacto electrónico. Esto es seguido por una serie de reacciones que dan lugar a iones que pueden reaccionar con las moléculas de analito que llegan a la fuente. Este tipo de reacciones de moléculas de iones produce principalmente (en modo positivo) iones [MH] + y [M + aducto + H] +, lo que permite el acceso a la masa molecular del analito.
El metano, el isobutano y el amoníaco se encuentran entre los gases de ionización química más utilizados.
Para la detección de moléculas globalmente electronegativas, que comprenden partes halogenadas, se puede utilizar la ionización química negativa. El principio es cargar negativamente estas moléculas bombardeándolas con electrones que serán capturados por los átomos que extraen electrones. Debido a la alta probabilidad de captura de electrones, este tipo de ionización puede ser 1000 veces más sensible que la ionización química positiva1
Ionización por bombardeo atómico rápido (FAB)
Permite analizar moléculas que no pueden vaporizarse al vacío (moléculas biológicas grandes). La ionización se lleva a cabo mediante la expulsión en fase de vapor de los iones contenidos en una muestra líquida después de un bombardeo de átomos rápidos (Ar o Xe). Las moléculas así ionizadas no tienen mucha energía interna, por lo tanto, la fragmentación es débil, pero el ion molecular es fácilmente reconocible y la masa molecular es fácil de determinar. La muestra se mezcla en solución con una matriz líquida no volátil (glicerol, tioglicerina, alcohol m-nitrobencílico). Se envía un haz de alta energía (del orden de 4 a 10 keV) de átomos neutros (Ar o Xe) a la muestra y a la matriz en la cámara de colisión, lo que provoca los fenómenos de desorción e ionización. Los iones preexistentes en solución se expulsan en la fase gaseosa y se aceleran hacia el analizador.
Ionización por electropulverización (electrospray) (ESI)
Artículo principal: Ionización por electrospray (ESI).
Fuente de iones de electrospray
Su principio es el siguiente: a presión atmosférica, las gotas de solutos se forman al final de un capilar fino que alcanza un alto potencial. El intenso campo eléctrico les da una alta densidad de carga. Bajo el efecto de este campo y gracias a la posible asistencia de una corriente de aire coaxial, el efluente líquido se transforma en una nube de gotas finas (pulverización) cargadas de acuerdo con el modo de ionización. Bajo el efecto de una segunda corriente de aire calentado, las gotas se evaporan gradualmente. A medida que su densidad de carga se vuelve demasiado alta, las gotas explotan, liberando microgotas formadas por moléculas protonadas o desprotonadas del analito, que transportan un número variable de cargas.
Los iones así formados son luego guiados con la ayuda de potenciales eléctricos aplicados a dos conos de muestreo sucesivos que actúan como barreras con las partes aguas abajo mantenidas bajo un alto vacío (<10-5 Torr). Durante este viaje a alta presión, los iones sufren múltiples colisiones con las moléculas de gas y solvente, lo que completa su desolvatación. Variando los potenciales eléctricos aplicados en la fuente, es posible provocar fragmentaciones más o menos significativas.
La ventaja de este método de ionización como para el APCI es la obtención de iones multicargados, para las macromoléculas, polímeros. También permite generar una ionización "blanda": se forman la mayoría de iones moleculares.
Ionización química a presión atmosférica (APCI)
Artículo principal: Ionización química a presión atmosférica (APCI).
Las muestras líquidas se introducen directamente en un nebulizador neumático. Bajo el efecto de un chorro de aire o nitrógeno, el líquido se transforma en una fina niebla. El calentamiento asegura la desolvatación de los compuestos. Estos se ionizan químicamente a presión atmosférica: en general, la fase móvil vaporizada actúa como un gas de ionización y los electrones se obtienen de las descargas del electrodo corona. La ionización de los compuestos es muy favorecida durante estas técnicas porque la frecuencia de colisiones es alta a presión atmosférica.
APCI es una técnica análoga a la ionización química (CI), requiere reacciones de moléculas de iones en la fase gaseosa, pero a presión atmosférica y esencialmente conduce a la formación de iones [MH] + o [MH]. -.
Desorción-ionización láser asistida por matriz (MALDI)
Artículo principal: Desorción-ionización láser asistido por matriz.
Fuente de iones MALDI
Se usa un rayo láser pulsado, generalmente en el campo ultravioleta, para desorber e ionizar una mezcla de muestra matriz / cocristalizada en una superficie metálica, el objetivo.
Las moléculas de la matriz absorben la energía transmitida por el láser en forma de fotones UV, excitan e ionizan. La energía absorbida por la matriz provoca su disociación y su paso a la fase gaseosa. Las moléculas de la matriz ionizada transfieren su carga a la muestra. La expansión de la matriz conduce la muestra a la fase gaseosa densa donde terminará de ionizarse.
Por lo tanto, la ionización de la muestra tiene lugar en la fase sólida antes de la desorción, o mediante transferencia de carga durante colisiones con la matriz excitada después de la desorción. Conduce a la formación de iones de carga única y carga múltiple del tipo [M + nH] n +, con una clara preponderancia para la carga única.
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por elefante » 16/12/11, 15:53

Aaaaah! :D

Entonces, si por ejemplo creo una corona en un medio de hidrógeno, con por ejemplo 30 kV (fácil, es un TV THT) y tengo una corriente de 1 mA y tengo un cátodo en níquel?
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por dedeleco » 16/12/11, 15:58

El problema es que la energía adquirida se pierde al mismo tiempo en las moléculas de aire por colisiones en la distancia del camino libre medio a 1 bar y, por lo tanto, los átomos apenas superan unos pocos eV en el plasma obtenido, razón para tomar el vacío. a menos que haga esto en distancias muy cortas menos que la ruta libre promedio.
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por elefante » 16/12/11, 17:19

¿Qué es esta distancia tan corta?

Ten cuidado, estaríamos en una atmósfera de hidrógeno puro.
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por chatelot16 » 16/12/11, 19:26

el electrón voltio es una unidad de energía como el joule o el KWh

siempre se puede cuantificar en electronvoltio la energía cinética que se le da a una masa de 1 kg empujándola a una velocidad V ... pero no tiene interés, el joule es más práctico

Cuando conectamos la energía en electronvoltios a una radiación de luz, X o radioactiva, no medimos la energía total emitida por la fuente, sino la energía de cada partícula, fotón o electrón.

en el caso de un haz de electrones, la energía de cada electrón depende solo del voltaje

cuando el haz de electrones golpea algo, esta energía en eV determina la frecuencia máxima de luz que puede emitirse: con suficiente energía puede ser rayos X
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por dedeleco » 17/12/11, 02:00

¿Qué es esta distancia tan corta?
Ten cuidado, estaríamos en una atmósfera de hidrógeno puro.


La trayectoria libre media de las moléculas con H2 viene dada por la física estadística de Maxwell-Boltzman vinculada a la probabilidad de encuentro. a 1 bar 120nm
curso del vacío
http://www.in2p3.fr/actions/formation/T ... 11_def.pdf
http://fr.wikipedia.org/wiki/Libre_parcours_moyen
curso básico:
http://www.lmm.jussieu.fr/~lagree/COURS ... 1_tcin.pdf
http://www.in2p3.fr/actions/formation/M ... arSurf.pdf
http://fr.wikipedia.org/wiki/Arc_%C3%A9lectrique
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89lectro%C3%A9rosion
La dificultad es que el voltaje aplicable a esta distancia, similar al vacío, es muy bajo antes de la ruptura, que para el aire es de 30000V / cm y bajo vacío alrededor de 25KV / mm. http://www.stielec.ac-aix-marseille.fr/ ... an/arc.htm
http://ms.schneider-electric.be/Main/CT/ct198FR.pdf

http://fr.wikipedia.org/wiki/Tension_de_claquage
http://en.wikipedia.org/wiki/Breakdown_voltage
http://en.wikipedia.org/wiki/Dielectric_strength
Ley de paschen
http://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_de_Paschen
con explicaciones detalladas del mecanismo:
http://en.wikipedia.org/wiki/Paschen%27s_law
http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_avalanche
http://en.wikipedia.org/wiki/Avalanche_breakdown
http://en.wikipedia.org/wiki/Spark_chamber

clase :
http://www.univ-sba.dz/fsi/downloads/ET ... itre_3.pdf
http://www.sefelec.fr/fr/documents/DIEL ... E1_001.pdf

Bajo vacío también hay una corriente (el caso a corta distancia por debajo de la ruta libre media):
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89miss ... t_de_champ
http://en.wikipedia.org/wiki/Field_electron_emission
http://www-project.slac.stanford.edu/lc ... fowler.pdf
http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=7571024
http://fr.wikipedia.org/wiki/Rigidit%C3 ... 9lectrique
http://www.stielec.ac-aix-marseille.fr/ ... an/arc.htm

Es ventajoso llevar a cabo esta ruptura en muy poco tiempo (alta frecuencia y corriente limitada) para evitar la destrucción de los electrodos por la corriente excesiva en el plasma creado que luego produce electroerosión, utilizada para mecanizar metales, e incluso un arco violento incluso en el vacío.

Para acelerar el H ionizado en H2, es necesario que los electrones emitidos choquen con estos H2 para ionizarlos en H + que luego acelerados por la tensión golpearán su objetivo como el Ni.
Entonces, la distancia debe ser unas pocas rutas libres promedio, alrededor de diez para ajustar (0,1 a unas pocas micras?) Para que H + se forme y acelere.
Pero poner KV en esta corta distancia es difícil, especialmente con el efecto máximo de las asperezas en la superficie, que aumentan el campo eléctrico, excepto en un tiempo menor que el tiempo de ruptura, que se rompe mientras disipa demasiada energía, unas pocas decenas veces el tiempo de colisión.


Una discusión más animada:
http://forums.futura-sciences.com/physi ... cteur.html
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por elefante » 17/12/11, 17:39

Ya había estado en este sitio www.in2p3.fr (para descargar la "reseña") ¡Muy muy bonito! :D

Voy a hacer un poco de potasa: no se nos puede enseñar suficiente física nuclear (debo decir que si jugar con la electrónica y la mecánica clásica es fácil, jugar con la química y la física nuclear sigue siendo otra cosa) : Cry: )
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