Фотоионизация

Ионизация молекул может быть осуществлена также фотонами. Для этой цели используют УФ-свет короткой длины волны:

M⁰ + h v → M^+∙ + ē.

Устройство источника ионов, применяемого для фотоионизации, такое же, как и при ЭУ. Принципиальной особенностью является отсутствие катода (филамент) и электрических систем, коллимирующих электронный пучок. В качестве источника УФ-света используется газоразрядная лампа, чаще всего водородная, дающая интенсивное излучение света с энергией фотонов в диапазоне 7-13 эВ. Одним из элементов фотоионизационного масс-спектрометра является монохроматор, позволяющий подавать в ионный источник световые потоки с монохроматичностью до 0,01 эВ. Чаще всего для этой цели применяют дифракционную решетку.

Используемые в фотоионизации энергии лежат в пределах 7-13 эВ, т.е. вблизи энергий ионизации молекул, поэтому масс-спектры близки по информативности низковольтным спектрам, полученным при ЭУ. Чувствительность этого метода довольно низка. Фотоионизационные масс-спектрометры сложнее по устройству и дороже по стоимости приборов с ЭУ, поэтому их редко используют для съемки масс-спектров. Наиболее распространенной областью применения этого метода является определение пороговых энергий образования молекулярных и осколочных ионов, т.е. определения энергий ионизации и появления. С этой целью измеряют кривые эффективности фотоионизации соответствующих ионов и проводят анализ их начальных участков. Следует иметь в виду, что нахождение пороговых значений энергий по кривым эффективности фотоионизации не всегда просто. Например, кривые, построенные для M^+∙ и ионов [CH₂S]⁺, образующихся при фотоионизации диметилсульфида (CH₃-S-CH₃) (рис.2.4), резко различаются начальными участками. Наличие участка крутого подъема на кривой позволяет легко определить пороговое значение энергии появления иона M^+∙ (т.е. энергии ионизации молекулы). На кривой эффективности (2) фотоионизации иона [CH₂S]⁺ такой участок крутого подъема отсутствует, и для определения энергии появления этого иона требуется специальная математическая обработка начального участка кривой.

Метод фотоионизации используют только для изучения соединений, которые могут быть переведены в парообразное состояние без разложения.

Дата добавления: 2015-11-16