辉光放电简易实验装置

① 什么是辉光放电装置、作用机理是怎样的

低压气体
中显示辉光的
气体放电
现象，即是稀薄气体中的
自激
导电现象。低压气体放电的一种类型，在
发射光谱分析
中用作气体分析和难激发元素分析的激发光源。在
玻璃管
两端各接一平板电极，充入
惰性气体
，加数百伏
直流电压
，管内便产生
辉光放电
，其电流为10-4～10-2A。放电形式与气体性质、压力、放
电管
尺寸、电极材料、形状和距离有关。
在置有板状电极的玻璃管内充入低压（约几
毫米汞柱
）气体或蒸气，当两极间电压较高（约1000伏）时，稀薄气体中的残余
正离子
在电场中加速，有足够的动能轰击阴极，产生
二次电子
，经簇射过程产生更多的带电粒子，使
气体导电
。辉光放电的特征是
电流强度
较小（约几毫安），温度不高，故电管内有特殊的亮区和暗区，呈现瑰丽的发光现象。
辉光放电时，在
放电管
两极电场的作用下，电子和正离子分别向阳极、阴极运动，并堆积在两极附近形成空间电荷区[1]。因正离子的漂移速度远小于电子，故正离子空间电荷区的
电荷密度
比电子空间电荷区大得多，使得整个极间电压几乎全部集中在阴极附近的狭窄区域内。这是辉光放电的显著特征，而且在正常辉光放电时，两极间电压不随电流变化。
在阴极附近，
二次电子发射
产生的电子在较短距离内尚未得到足够的能使气体分子电离或激发的动能，所以紧接阴极的区域不发光。而在阴极辉区，电子已获得足够的能量碰撞气体分子，使之电离或激发发光。其余暗区和辉区的形成也主要取决于电子到达该区的动能以及气体的压强（电子与气体分子的非弹性碰撞会失去动能）。
辉光放电的主要应用是利用其发光效应（如霓虹灯、日光灯）以及正常辉光放电的稳压效应（如氖
稳压管
）。

② 气体放电的辉光放电

简介
低压气体在着火之后一般都产生辉光放电。若电极是安装在玻璃管内，在气体压力约为 100帕且所加电压适中时，放电就呈现出明暗相间的 8个区域（图4）。图中下方的曲线表示光强的分布，按从阴极到阳极的顺序分为7个区。
①阿斯顿暗区：它是阴极前面的很薄的一层暗区，是F.W.阿斯顿于1968年在实验中发现的。在本区中，电子刚刚离开阴极，飞行距离尚短，从电场得到的能量不足以激发气体原子，因此没有发光。
②阴极辉区：紧接于阿斯顿暗区，由于电子通过阿斯顿暗区后已具有足以激发原子的能量，在本区造成激发而形成的区域，当激发态原子恢复为基态时就发光。
③阴极暗区：又称克鲁克斯暗区。抵达本区域的电子，能量较高，有利于电离而不利于激发，因此发光微弱。
④负辉区：紧邻阴极暗区，且与阴极暗区有明显的分界。在分界线上发光最强，后逐渐变弱，并转入暗区，即后述的法拉第暗区。负辉区中的电子能量较为分散，既富于低能量的电子也富于高能量的电子。
⑤法拉第暗区：负辉区到正柱区的过渡区域。在本区中，电子能量很低，不发生激发或电离，因此是暗区。
⑥正辉柱区：与法拉第暗区有明显的边界，是电子在法拉第暗区中受到加速，具备了激发和电离的能力后在本区中激发电离原子形成的，因发光明亮故又称正辉柱。正辉柱区中电子、离子浓度很高（约1015～1016个/米3），且两者的浓度相等，因此称为等离子体。正柱区具有良好的导电性能；但它对放电的自持来说，不是必要的区域。在短的放电管中，正柱区甚至消失；在长的放电管中，它几乎可以充满整个管子。正柱区中轴向电场强度很小，因此迁移运动很弱，扩散运动（即乱向运动）占优势。
⑦阳极辉区和阳极暗区：只有在阳极支取的电流大于等离子区能正常提供的电流时才出现。它们在放电中不是典型的区域。辉光放电各区域中最早被利用的是正柱区。正柱区的发光和长度可无限延伸的性质被利用于制作霓虹灯。作为指示用的氖管、数字显示管，以及一些保护用的放电管，也是利用辉光放电。在气体激光器中，毛细管放电的正柱区是获得激光的基本条件。近代微电子技术中的等离子体涂覆、等离子体刻蚀，也是利用辉光放电过程。从正柱区的研究发展起来的等离子体物理，对核聚变、等离子体推进、电磁流体发电等尖端科学技术有重要意义。辉光放电中的负辉区，由于电子能量分布比正柱区的为宽，如今被成功地用于制作白光激光器。 辉光放电中，如果整个阴极已布满辉光，再增大支取的电流，则出现异常辉光放电（图1中 BE段）。此时阴极位降很大，且位降区的宽度减小。阴极位降大和电流密度大，会导致阴极材料的溅射。在放电器件中，溅射的吸气作用降低器件内气体压强并改变其气体成分，而溅射形成的导电膜则降低电极间绝缘。阴极溅射现象也可用作材料涂覆的一种手段，这就是溅射镀膜。

③ 献身，创新，求实，协作 科学精神出自哪里

终于盼到了周末，爸爸、妈妈这回总算有时间，可以带我到科技馆去参观了，我心里别提有多高兴了！
武汉科技馆内的展览内容，一共分为三大部分：首先，我们参观的是航天知识展，观看了我国自行研制和发射的第一颗人造地球卫星——东方红一号，以及通信卫星、东风Ⅱ型导弹、长征系列火箭、飞行舱等，妈妈分别给我介绍了它们的一些基本知识和原理。
接着，我们参观的是声、光、电磁展，从一楼至三楼的展厅里，摆放着49个里，摆放着49个实验装置。每个实验设备，都标着它的操作方法和运用原理。各式各样的科学实验装置，显示出科学的奥妙无穷，真是又稀奇、又有趣，我觉得最好玩的要算是“魔灯”了，在小桌上放着一个管好光滑透明的玻璃圆球，里面有一些像线条一样色彩斑斓的光线，当我用手触摸圆球时，其中一部分光线像施魔法一样，集中到我的手心上来，这是辉光发电的一种表现形式。玻璃球体内充有两种以上稀薄的惰性气体，在高压电场的激发下，惰性气体便会发出光来。由于高压电场对大地的电容基本是均匀的，当人体靠近时，改变了电容的分配，也就改变了电场的分布，于是发光的方向也改变了。五光十色的霓虹灯就是利用辉光放电原理制造的。
最后，参观的是《院士科技影视厅》，这里介绍了我们武汉地区48位中国科学院院士和中国工程院院士的情况，我被老一辈科学家“献身、创新、求实、协作”的科学精神和先进事迹深深感动，我一定要好好学习，将来也要向他们一样。

④ 弗兰克—赫兹实验的实验内容

弗兰克—赫兹管（简称F—H管）、加热炉、温控装置、F—H管电源组、扫描电源和微电流放大器、微机—Y记录仪。
F—H管是特别的充汞四极管，它由阴极、第一栅极、第二栅极及板极组成。为了使F—H管内保持一定的汞蒸气饱和蒸气压，实验时要把F—H管置于控温加热炉内。加热炉的温度由控温装置设定和控制。炉温高时，F—H管内汞的饱和蒸气压高，平均自由程较小，电子碰撞汞原子的概率高，一个电子在两次与汞原子碰撞的间隔内不会因栅极加速电压作用而积累较高的能量。温度低时，管内汞蒸气压较低，平均自由程较大，因而电子在两次碰撞间隔内有可能积累较高的能量，受高能量的电子轰击，就可能引起汞原子电离，使管内出现辉光放电现象。辉光放电会降低管子的使用寿命，实验中要注意防止。
F—H管电源组用来提供F—H管各极所需的工作电压。其中包括灯丝电压UF，直流1V～5V连续可调；第一栅极电压UG1，直流0～5V连续可调；第二栅极电压UG2，直流0～15V连续可调。
扫描电源和微电流放大器，提供0～90V的手动可调直流电压或自动慢扫描输出锯齿波电压，作为F—H管的加速电压，供手动测量或函数记录仪测量。微电流放大器用来检测F—H管的板流，其测量范围为10^-8A、10^-7A、10^-6A三挡。
微机X—Y记录仪是基于微机的集数据采集分析和结果显示为一体的仪器。供自动慢扫描测量时，数据采集、图像显示及结果分析用。 玻尔的原子理论指出：①原子只能处于一些不连续的能量状态E1、E2……，处在这些状态的原子是稳定的，称为定态。原子的能量不论通过什么方式发生改变，只能是使原子从一个定态跃迁到另一个定态；②原子从一个定态跃迁到另一个定态时，它将发射或吸收辐射的频率是一定的。如果用Em和En分别代表原子的两个定态的能量，则发射或吸收辐射的频率由以下关系决定：
hv=|Em－En|（1）
式中：h为普朗克常量。
原子从低能级向高能级跃迁，也可以通过具有一定能量的电子与原子相碰撞进行能量交换来实现。本实验即让电子在真空中与汞蒸气原子相碰撞。设汞原子的基态能量为E1，第一激发态的能量为E2，从基态跃迁到第一激发态所需的能量就是E2－E1。初速度为零的电子在电位差为U的加速电场作用下具有能量eU，若eU小于E2－E1这份能量，则电子与汞原子只能发生弹性碰撞，二者之间几乎没有能量转移。当电子的能量eU≥E2－E1时，电子与汞原子就会发生非弹性碰撞，汞原子将从电子的能量中吸收相当于E2－E1的那一份，使自己从基态跃迁到第一激发态，而多余的部分仍留给电子。设使电子具有E2－E1能量所需加速电场的电位差为U0，则
eu0=E2－E1（2）
式中：U0为汞原子的第一激发电位（或中肯电位），是本实验要测的物理量。
实验方法是，在充汞的F—H管中，电子由热阴极发出，阴极K和第二栅极G2之间的加速电压UG2K使电子加速。第一栅极对电子加速起缓冲作用，避免加速电压过高时将阴极损伤。在板极P和G2间加反向拒斥电压UpG2。当电子通过KG2空间，如果具有较大的能量（≥eUpG2）就能冲过反向拒斥电场而达到板极形成板流，被微电流计pA检测出来。如果电子在KG2空间因与汞原子碰撞，部分能量给了汞原子，使其激发，本身所剩能量太小，以致通过栅极后不足以克服拒斥电场而折回，通过电流计pA的电流就将显著减小。实验时，使栅极电压UG2K由零逐渐增加，观测pA表的板流指示，就会得出如图2所示Ip～UG2K关系曲线。它反映了汞原子在KG2空间与电子进行能量交换的情况。当UG2K逐渐增加时，电子在加速过程中能量也逐渐增大，但电压在初升阶段，大部分电子达不到激发汞原子的动能，与汞原子只是发生弹性碰撞，基本上不损失能量，于是穿过栅极到达板极，形成的板流Ip随UG2K的增加而增大，如曲线的oa段。当UG2K接近和达到汞原子的第一激发电位U0时，电子在栅极附近与汞原子相碰撞，使汞原子获得能量后从基态跃迁到第一激发态。碰撞使电子损失了大部分动能，即使穿过栅极，也会因不能克服反向拒斥电场而折回栅极。所以Ip显著减小，如曲线的ab段。当UG2K超过汞原子第一激发电位，电子在到达栅极以前就可能与汞原子发生非弹性碰撞，然后继续获得加速，到达栅极时积累起穿过拒斥电场的能量而到达板极，使电流回升（曲线的bc段）。直到栅压UG2K接近二倍汞原子的第一激发电位（2U0）时，电子在KG2间又会因两次与汞原子碰撞使自身能量降低到不能克服拒斥电场，使板流第二次下降（曲线的cd段）。同理，凡 （3） 处，Ip都会下跌，形成规则起伏变化的Ip～UG2K曲线。而相邻两次板流Ip下降所对应的栅极电压之差，就是汞原子的第一激发电位U0。
处于第一激发态的汞原子经历极短时间就会返回基态，这时应有相当于eU0的能量以电磁波的形式辐射出来。由式（2）得
eU0=hν=h·c/λ（4）
式中：c为真空中的光速；λ为辐射光波的波长。
利用光谱仪从F—H管可以分析出这条波长λ=253.7（nm）的紫外线。
附：几种常见元素的第一激发电势(U0) 元素 钠(Na) 钾(K) 锂(Li) 镁(Mg) 汞(Hg) 氦(He) 氖(Ne) U0/V 2.12 1.63 1.84 3.2 4.9 21.2 18.6 1）测绘F—H管Ip～UG2K曲线，确定汞原子的第一激发电位
（1）加热炉加热控温。将温度计棒插入炉顶小孔，温度计棒上有一固定夹用来调节此棒插入炉中的深度，固定夹的位置已调整好，温度计棒插入小孔即可。温度计棒尾端电缆线连接到“传感器”专用插头上，将此传感器插头插入控温仪后面板专用插座上。接通控温电源，调节控温旋钮，设定加热温度（本实验约180℃），让加热炉升温30min，待温控继电器跳变时（指示灯同时跳变）已达到预定的炉温。
（2）测量F—H管的Ip～UG2K曲线。实验仪的整体连接可参考图3，将电源部分的UF调节电位器、扫描电源部分的“手动调节”电位器旋钮旋至最小（逆时针方向）。扫描选择置于“手动”挡。微电流放大器量程可置于10-7A或10-8A挡（对充汞管）。待炉温到达预定温度后，接通两台仪器电源。根据提供的F—H管参考工作电压数据，分别调节好UF、UG1、UG2，预热3～5min。
（a）手动工作方式测量。缓慢调节“手动调节”电位器，增大加速电压，并注意观察微电流放大器出现的峰谷电流信号。加速电压达到50V～60V时约有10个峰出现。在测量过程中，当加速电压加到较大时，若发现电流表突然大幅度量程过载，应立即将加速电压减少到零，然后检查灯丝电压是否偏大，或适当减小灯丝电压（每次减小0.1V～0.2V为宜）再进行一次全过程测量。逐点测量Ip～UG2K的变化关系，然后，取适当比例在毫米方格纸上作出Ip～UG2K曲线。从曲线上确定出Ip的各个峰值和谷值所对应的两组UG2K值，把两组数据分别用逐差法求出汞原子的第一激发电位U0的两个值再取平均，并与标准值4.9V比较，求出百分差。若在全过程测量中，电流表指示偏小，可适当加大灯丝电压（每次增大0.1V～0.2V为宜）
（b）自动扫描方式测量。将“手动调节”电位器旋到零，函数记录仪先不通电，调节“自动上限”电位器，设定锯齿波加速电压的上限值。可先将电位器逆时针方向旋到最小，此时输出锯齿波加速电压的上限值约为50V，然后将“扫描选择”开关拨到“自动”位置。当输出锯齿波加速电压时，从电流表观察到峰谷信号。锯齿波扫描电压达到上限值后，会重新回复零，开始一次新的扫描。在数字电压表、电流表上观察到正常的自动扫描及信号后，可采用函数记录仪记录。记录仪的X输入量程可置于5V/cm档，Y输入量程可按电流信号大小来选择，一般可先置于0.1V/cm档。开启记录仪，即可绘出完整的Ip变化曲线。 （1）实验装置使用220V交流单相电源，电源进线中的地线要接触良好，以防干扰和确保安全。
（2）函数记录仪的X输入负端不能与Y输入的负端连接，也不能与记录仪的地线（⊥）连接，否则要损坏仪器。
（3）实验过程中若产生电离击穿（即电流表严重过载现象）时，要立即将加速电压减少到零。以免损坏管子。
（4）加热炉外壳温度较高，移动时注意用把手，导线也不要靠在炉壁上，以免灼伤和塑料线软化。

⑤ 很急！在线等答案！！关于纳米材料的制备！

直接沉淀法可以说一下，控制结晶的条件而已，要温度，浓度等等，我同学在做，但不是一两句说得清。

⑥ 辉光放电的应用领域

和
LA
—
ICPMS
的分析结果相比较。
Krishna
等对高纯镉中的
15
种元素进行了测定，
许多元素的分析结果与
ICP
—
MS
的结果吻合。此外国内的研究者也在
GDMS
分析半
导体材料中杂质元素方面作了许多研究，
分别对高纯镉
[12]
、
高纯碲
[13]
、
高纯
锑
[14]
、高纯锗
[15]
、碲锌镉晶体
[16]
进行了测定。

2.2
块状金属分析

对于
GDMS
分析的所有的样品类型中，块状金属
(
如高纯金属、合金
)
最为理
想，也是其最重要的应用领域。分析时，块状金属几乎不需要样品制备，仅简单
的切割或加工成适合的形状
(
如针状或圆盘状
)
，
固定于离子源中即可。
通过预溅
射阶段，
清洁试样表面的污染后进行分析。
GDMS
几乎可以分析周期表中的所有元
素，并具有极低的检出限
(
双聚焦的仪器可达亚
ng
／
g
级
)
。
GDMS
的金属材料分析
应用的研究报道很多，
如表
2
所示，
大部分集中在对痕量元素的测定上，
目前
GDMS
已逐渐成为国际上高纯金属材料、
高纯合金材料、
稀贵金属及溅射靶材杂质分析
的重要方法。
Vassamillet[17]
描述了
GDMS
在高纯铝生产中质量控制中的应用；
Hutton
与
Raith[6]
使用四极杆
GDMS
分析纯铜中的杂质元素，
结果与认定值吻合极
好，检出限在
0.01
～
0.7
／
μ
g
／
g
之间。
Raparth
等
[8]
采用铁基标样得到相对灵
敏度因子
(RSF)
值，使用
GD-QMS
对用于高温合金生产的原料纯钴中的
20
个元素进
行了测定，结果与化学法测定值吻合很好。

由于
GDMS
的基体效应小，
RSF
几乎不受合金组成的影响，
而且具有很宽的线
性响应范围
(9
个数量级
)
，对样品中的常量、微量及痕量元素能同时进行分析，
并获得很好的分析结果，同时对于一般方法难以测定的非金属元素也能直接测
定，
这些使得
GDMS
成为钢等合金材料的理想分析方法之一。
Jakubowski
等使用四
极杆辉光放光放电质谱在优化的条件下分析
NIST 1261
钢铁标准的
30
个元素，含
量范围从
2.0
(
镍
)
～
0
．
4
μ
g
／
g(
铅
)
，分析结果与认定值十分吻合；
Itoh
等使用
GDMS
测定
2
．
25Cr
一
1Mo
钢中的
Ti
，
对质谱干扰
Mo
2+
和
FeAr
2+
采用数学方法进行扣除，
检出限达到
38 ng
／
g
。
X
．
Feng
等对铝合金中的
Bi
，
Co
，
Cu
，
Ge
，
Mg
，
Mn
，
Ni
，
Pb
，
Sn
，
Ti
，
V
，
Zn
，
Zr
进行了测定，检出限为
10(Zr)
～
108(Mg)ng
／
g
，并研究
了采用
AIAr
+
可用作分析时的内标以减小基体效应。国内普朝光等也报道过使用
VG 9000
型
GDMS
测定钢铁中的锰、铅等
14
种杂质元素。

2
．
3
非导体分析

由于在直流辉光放电中被分析样品作为阴极，所以非导体样品对于
GDMS
来
说不是理想的分析样品类型。对于这类样品除了采用射频辉光放电直接分析外
(
块状或压制成块状
)
，还可以将样品
(
粉末
)
与导电材料
(
如
Cu
，
Ag
，石墨，
Ta
，
In
，
Ga
等
)
混合压制成阴极或引入第二阴极进行测定，如表
3
所示。

射频辉光放电质谱
(RF
—
GDMS)
由于可以直接分析非导体材料，
是近年来
GDMS
的重要研究方向之一，也获得了一些应用
[18-19]
。它通过在样品表面产生直流
自偏电压，以维持稳定的溅射和离子化，从而可直接分析非导体材料。
Marcus
等使用射频辉光质谱测定玻璃样品中的主量及痕量元素，含量范围从
50
．
37
％
(O)
～
25
μ
g
／
g(Au)
，
其分析结果与认定值十分符合。
GDMS
在测定粉末样品时．
把
待测样品与导体材料混合压制成阴极的方法同火花源放电的制样技术类似，由

Dogan
于
1972
年首次引人
GD
源．即样品粉末和导体材料经混合均匀后，采用特制
的压模制成针状或片状进行分析。
Tong
和
Harrison
“比较了
C
，
Cu
，
Ag
，
Fe
，
AI
及
Ta
等分别作为混合导体材料的特点．
石墨园溅射率低同时产生大量碳化物干扰
而被弃用，而
Al
和
Ta
由于具有吸收背景气体的能力被认为适用于
GDMS
分析。
Woo
等利用实验室自建的
GDMS
分析了
Al
2
O
3
。粉末和
Cu
粉末的混合样品，氧化物的引
入导致相同的放电电压和压力下放电电流增大．而溅射率比纯
Cu
样品大幅度减
小，
并详细讨论了混合样品的预溅射进程，
该法元索检测限可达
0
．
1
μ
g
／
g
左右。
有报道使用
DCGDMS
分析土壤，
以
1
：
9
的比例土壤与
Ag
混合的标样分析中，
51
种元
素的半定量结果可同时快速得出；与认定值比较．测量值平均相对偏差小于
40
蹦，外部重现性小于
10
％。对于块状非导体固体材料分析，也可采用
DC GDMS
直
接分析，此时必须在试样前放一金属片，中间开有小孔
(
孔径为
3
～
12
mm)
，使样
品部分暴露于
GD
中，即为第二阴极
(Secondary Cathode)
技术。该方法原先用于
中性质谱和二次离子质谱，
1993
年由
Milton
和
Hutton[20]
首次引入到
GDMS
中用于
分析非导体．此后得以普及应用。
Scheils
等研究表明，稳定的非导体试样原子
化获得直接与以下因素有美：放电电流、电压、气压、阳极和阴极孔径、第二阴
极材料和试样特性
(
电阻和表面粗糙度
)
。
第二阴极技术是固体非导体材料很有价
值的痕量分析方法，
目前已成功地广泛用于玻璃、
铁矿、
土壤和沉积物。
、
Macor
陶瓷、
Zr0
2
、磷酸盐等试样中痕量元素的测定。

2
．
4
溶液分析

尽管辉光放电质谱为典型的固体分析方法，人们在
GDMS
用于溶液分析方面
也作了尝试，
如表
3
所示。试图将溶液直接进样引入辉光放电中，但是这需要特
殊的装置，
不如
ICPMS
那样应用广泛和成功。
最直接的方法是将少量
(1
～
100
μ
L)
的溶液样品置于高纯金属的表面
(
针形、表面或空心阴极
)
干燥成残渣
,
在辉光放
电中溅射后分析。
在四极质量器的条件下，
Jakubowski
等使用该方法绝对检出限
达到
1pg
。另一种方法为将溶液与高纯金属粉末
(
如
Ag)
混合、烘干，最后压制成
所需的形状。该方法能够得到稳定的信号，但检出限明显的高，在使用
200
μ
L
溶液的情况下，检出限大约为
2
．
5
μ
g
／
g
。

2
．
5
气体分析

由于使用分子气体
(
如
N
2
、
O
2
。、空气、水蒸气
)
可以获得稳定的辉光放电，
所以
GDMS
也能用于气体分析，
如表
4
所示。
McLuckey
及其合作者报道了使用
GDMS
分析大气样品中痕量杂质。
Gordon
等
[21]
采用射频辉光放电离子阱质谱和级联质
谱对空气中的有毒污染物进行实时监控。
GDMS
也被用于分析高爆炸性蒸汽。
Schelles
等采用第二阴极技术使用
GDMS
测定大气中的颗粒物。

2
．
6
表面及深度分析

辉光放电质谱的原子化过程为阴极溅射过程，
样品原子不断地被逐层剥离，
质谱信息所反映的化学组成也由表及里，
随着溅射过程而变化，
因此
GDMS
可用于
深度分析。
与
GDAES
比较，
GDMS
具有更低的检出限和更宽的元素覆盖范围的优点，
但是
GDMS
的溅射速度慢，一般在
0
．
OX
～
O
．
X
μ
m
／
min
，而辉光光谱的溅射速度

可达
X
μ
m
／
min
，
另外
GDMS
深度分析不如
GIX)ES
发展的成熟，
GDMS
定量分析基于
深度分析中却不能采用。
Jakubowski
等钉采用绝对灵敏度因子的方法，
利用这种
方法成功地进行了实际试样的深度分析。
辉光放电质谱深度分析的应用文献迅速
增长，
其中不同类型金属涂层分析占绝大多数，
但该技术也成功地应用于氧化物、
氮化物和一些其它的非金属涂层分析。
李小佳
[22]
、
王颖
[23]
、
崔玉省
[24]
等人
对镀锌钢板的镀层进行了深入研究，
建立了镀锌钢板镀层的结构模型。
在深度分
析中也有报道应用第二阴极技术得到平坦的溅射坑，提高了
GDMS
的深度分辨率。

小结

射频辉光放电作为唯一能够分析所有固体
(
如导体、半导体、非导体
)
的辉光
放电形式，
仍将是
GDMS
应用发展的重要领域。
目前，
研究者都是使用实验室自制
的射频辉光质谱，
限制了其使用的范围。
越来越多的文献显示射频辉光离子源的
灵敏度和稳定性已发展达到商品化仪器要求。随着商品化的仪器的出现，
GDMS
已经在电子学、冶金、航空航天、化学、材料、地质等领域得到了广泛的应用，
并在金属和半导体分析中显示出它的优越性，但是它的潜力仍没有得到完全开
发，对绝缘体、粉末、液体、有机物和生物样品的分析应用正在积极进行研究和
完善，类似的工作将开创
GDMS
应用的新领域。

⑦ 辉光放电制氢需要收集氢气吗

使用氢气抄时要注意哪些事项
由于氢气具有危险性，使用时要注意下列事项。
（1） 氢气储罐的位置应符合《氢氧站设计规范》、《氢气站设计规范》和《建筑设计防火规范》的有关规定，氢气管道上要安装阻火器。
（2） 室内必须通风良好，保证空气中氢气最高含量不超过1%（体积）。建筑物顶部或外墙的上部设气窗或排气孔。排气孔应朝向安全地带，室内换气次数每小时不得少于3次，局部通风每小时换气次数不得少于7次。
（3） 在点燃氢气之前，一定要先检验氢气的纯度，因为不纯的氢气点燃时可能发生爆炸。实验测定，氢气中混人空气，在体积百分比为H2:空气=（75. 0:25.0）~（4. 1:95. 8）的范围内，点燃时都会发生爆炸。氢气和氧化性气体气气等在光照的条件下会爆炸。—旦接触就爆炸。在做氢气还原氧化物试验的时候，要先排除装置中的空气，防止爆炸。
（4） 由于氢气比空气轻，漏气会直接上升，如果滞留屋顶不易排出，遇火星就会引起爆炸。因此，有氢气设备和管道存在的屋顶要有排风口，排风口应在最高处，