Аннотация
Описан проект станции синхротронного излучения, которая позволит проводить фундаментальные исследования пламени, включая кинетику и механизм химических превращений в пламени на уровне элементарных стадий, а также механизм и кинетику превращений при термическом разложении конденсированных веществ. Принцип действия установки основан на масс-спектрометрическом анализе промежуточных продуктов горения, отобранных из различных участков пламени. Ионизация изучаемых продуктов для их анализа происходит с применением синхротронного излучения (СИ) ВУФ диапазона (энергия фотонов 5–20 эВ). Станция базируется на сверхвысоковакуумном канале СИ, оснащенном дифференциальной откачкой. Оптическая схема станции включает в себя монохроматор с плоской решеткой и фокусирующими зеркалами. В работе кратко описаны основные параметры станции, компоновочная и оптическая схемы канала вывода СИ и анализатора. Предложенная станция будет единственной в России и одной из трех в мире
Ключевые слова: синхротронное излучение, дифракционная решетка, сверхвысоковакуумные установки, ВУФ, молекулярный пучок, масс-спектрометрия, структура пламени, механизм химических реакций
Список литературы
[1] Fristrom R.M. Flame Structure and Processes / R.M. Fristrom. – N.Y.: Oxford University Press, 1994. [2] Коробейничев О.П. Динамическая зондовая масс-спектрометрия пламен и процессов разложения конденсированных систем / О.П. Коробейничев // ФГВ – 1987. – № 5. – С. 64–76. [3] Коробейничев О.П. Исследование химической структуры пламени октогена / О.П. Коробейничев, Л.В. Куйбида, В.Ж. Мадирбаев // ФГВ. – 1984. – № 3. [4] Korobeinichev O.P. Study of Solid Propellant Flame Structure By Mass-Spectrometric Sampling / O.P. Korobeinichev, L.V. Kuibida, A.A. Paletsky // Combustion Science and Technology. – 1996. – Vol. 113–114. – P. 557–571. [5] Fei Qi Rui Yang. Isomeric identification of polycyclic aromatic hydrocarbons formed in combustion with tunable vacuum ultraviolet photoionization / Fei Qi Rui Yang, Bin Yang, Chaoqun Huang, Lixia Wei, Jing Wang, Liusi Sheng, and Yunwu Zhang // Rev. Sci. Instrum. – 2006. – Vol. 77. – P. 084101-1, 084101-5. [6] Heimann P.A. Performance of the vacuum ultraviolet high-resolution and high-flux beamline for chemical dynamics studies at the Advanced Light Source / P.A. Heimann, M. Koike, C.W. Hsu, D. Blank, X.M. Yang, A.G. Suits, Y.T. Lee, M. Evans, C.Y. Ng, C. Flaim, H.A. Padmore // Rev. Sci. Instrum. – 1997. – Vol. 68 (5). – P. 1945–1951. [7] http://v4.inp.nsk.su/ . [8] Fedotov M.G. SR front ends of VEPP-4M storage ring / M.G. Fedotov, M.A. Kholopov, V.S. Kuz'minykh, L.A. Mironenko, S.I. Mishnev, V.E. Panchenko, I.Ya. Protopopov, V.V. Rachkova, L.P. Rukhlyada, A.N. Selivanov // Nucl. Instr. and Meth. – 2001. – Vol. A470. – № 1–2. – P. 89–93. [9] Николенко А.Д. Станция «Космос». Использование синхротронного излучения из накопителя ВЭПП-4 для метрологических измерений в ВУФ и мягком рентгеновском диапазонах / А.Д. Николенко, С.В. Авакян, И.М. Афа-насьев, Н.А. Воронин Н.В. Коваленко, А.А. Легкодымов, В.В. Лях, В.Ф. Пиндюрин // Поверхность. – 2011. – № 5. – С. 1–7. [10] Lawrence Berkeley National Laboratory Synchrotron Radiation // X-ray Data Booklet. – 2001. – Р. 4–17. [11] Arthur G. Suits. A differentially pumped harmonic filter on the Chemical Dynamics Beamline at the Advanced Light Source / Arthur G. Suits, Philip Heimann, Xueming Yang, Matt Evans, Chia-Wei Hsu, Kuieh-tzu Lu, Yuan T. Lee // Rev. Sci. Instrum. – 1995. – Vol. 66 (10). – P. 4841–4844. [12] Коробейничев О.П. Устройство для исследования процесса горения твёрдых топлив / О.П. Коробейничев, Л.В. Куйбида, С.В. Полозов и др. // Авторское свидетельство № 756279, Бюллетень Изобретений, 1980, № 3. [13] Воробьёва А.Г. Автоматизированный масс-спектрометрический комплекс для исследования структуры пламени и проведения термического анализа / А.Г. Воробьёва, О.П. Коробейничев, Л.В. Куйбида, С.В. Полозов и др. // Автометрия. – 1982. – № 5. – С. 40. [14] Коробейничев О.П. Автоматизированный времяпролётный масс-спектрометр с молекулярно-пучковым отбором пробы / О.П. Коробейничев, Л.В. Куйбида, М.Г. Марасанов, С.В. Полозов, В.Б. Быстренко // ПТЭ. – 1987. – № 2. – С. 154–156. [15] Amosov K.A. Automated mass-spectrometric complex with molecular beam system for investigating flame structure / K.A. Amosov, L.V. Kuibida, O.P. Korobeinichev, T.A. Bolshova // In Flame structure. (Ed. O.P.Korobeinichev), Novosibirsk, Nauka, S.B. – 1991. – Vol. 1. – P. 93–98. [16] Biordi J.C. Molecular beam mass spectrometry applied to determining the kinetics of reactions in flames. I. Empirical characterization of flame perturbation by molecular beam sampling probes / J.C. Biordi, C.P. Lazarra, J.F. Papp // Comb. Flame. – 1974. – Vol. 23. – № 1. – P. 73–82. [17] Miller D.R. In: Atomic and molecular beam methods (G.Scoles, ed.), Vol. 1 / D.R. Miller. – N.Y., Oxford University Press, 1988. – P. 14. [18] Korobeinichev O.P. High-temperature decomposition of ammonium perchlorate – polysterene – catalyst mixtures / O.P. Korobeinichev, G.I. Anisiforov, A.G. Tereshenko // AIAA Journal. – 1975. – Vol. 13. – № 5. – P. 628–633. [19] Коробейничев О.П. V Всесоюзное совещание по термическому анализу / О.П. Коробейничев, Г.И. Анисифоров. – М.: Наука, 1973. [20] Korobeinichev O.P. – Thermal analysis, Vol. 1 / O.P. Korobeinichev, V.G. Voronov, G.I. Anisiforov e. a. – Budapest: Akademiai Kiado, 1975. [21] Dünner W. – Thermal analysis, Vol. 1 / W. Dünner, H. Eppler. – Budapest: Akademiai Kiado, 1975.
