Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ИО)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 6 (всего у книги 11 страниц)
Ионические острова
Иони'ческие острова' (lónioi nésoi), группа островов в Ионическом море, у западных берегов Балканского полуострова. Принадлежат Греции. Площадь свыше 2,2 тыс. км2. Состоят из 5 крупных островов (Керкира, Лефкас, Кефалиния, Итака, Закинтос) и множества мелких, отделённых от материка мелководным морем и составляющих продолжение горных хребтов Греции, раздробленных сбросами. Частые землетрясения. Преобладают резко очерченные, обрывистые берега, много удобных бухт. Острова гористы (высота до 1628 м), сложены преимущественно известняками и глинистыми сланцами, вдоль берегов местами холмистые предгорья и низменности с плодородными почвами, занятые оливковыми рощами, виноградниками, цитрусовыми. На склонах преобладает маквис; сохранились дубовые леса. Овцеводство, рыболовство. На И. о. – города Керкира, Аргостоллон, Закинтос.
Ионический ордер
Иони'ческий о'рдер, один из трёх главных греческих архитектурных ордеров. Основной, малоазийский, вариант И. о. сложился в каменном зодчестве в ионических (см. Иония) областях Древней Греции между 560 и 500 гг. до н. э. (храм Артемиды в Эфесе, начат в середине 6 в. до н. э., архитекторы Херсифрон и Метаген). И. о. отличается от дорического ордера большей лёгкостью пропорций и более богатым декором всех частей. И. о. в нескольких вариантах распространился особенно широко в эпоху эллинизма. Подробнее см. Ордер архитектурный.
Ионический ордер. Северный портик Эрехтейона в Афинах (421 – 406 до н. э.).
Ионическое море
Иони'ческое мо'ре, центральная часть Средиземного моря, между юго-западным берегом Балканского и юго-восточным берегом Апеннинского полуостровов и островами Крит и Сицилия. Соединено на С. проливом Отранто с Адриатическим морем, на З. Мессинским проливом с Тирренским морем. Берега сильно расчленены, особенно на В., у берегов Греции. Крупные заливы – Патраикос и Коринфский; у берегов Италии – Таранто. На В. – Ионические острова. Дно представляет собой котловину с глубиной более 4000 м (максимальная до 4594 м). Донные отложения – преимущественно ил, ближе к берегам – илистый песок, песок, ракушечник. Поверхностные течения образуют циклональный круговорот; их скорость около 1 км/ч. Температура воды от 14 °С в феврале до 25,5 °С в августе. Солёность более 38 /00. У дна температура около 13 °С, солёность 38 /00. Рыболовство (скумбрия, красный тунец, камбала, кефаль). Крупные порты: Патры, Керкира – в Греции, Таранто, Катания – в Италии.
Ионишкелис
Ионишке'лис, город (с 1950) в Пасвальском районе Литовской ССР. Расположен на правом берегу р. Муша (бассейн Лиелупе). Ж.-д. станция на линии Шяуляй – Биржай, в 69 км к В. от Шяуляя. Предприятия пищевой промышленности. Опытная станция Литовского научно-исследовательского института земледелия. С.-х. техникум.
Ионишкис
Ионишки'с, город, центр Ионишкского района Литовской ССР. Ж.-д. станция на линии Шяуляй – Рига. Мукомольные и маслосыродельные предприятия. Город образован в 1657.
Иония
Ио'ния (lonía), колонизованная ионийцами в 11—9 вв. до н. э. область в центральной части западного побережья Малой Азии (с прилегающими островами) между гг. Фокея и Милет. Через И. шли оживлённые торговые и культурные связи стран Востока со странами Запада, что способствовало процветанию области. Высокая культура городов И. оказала большое влияние на культурное развитие всей Греции. И. дала первых греческих философов (Фалес, Анаксимандр, Анаксимен и др.) и историков (логографы, Геродот и др.). В 6 в. до н. э. территория И. была завоёвана Лидией, после 546 – персами, в 4 в. до н. э. находилась под властью Македонии, со 2 в. до н. э. – Рима.
Лит.: Cook I. M., The greeks in Ionia and the East, N. Y., 1965.
Ионная атмосфера
Ио'нная атмосфе'ра, повышенная концентрация ионов противоположного знака в объёме, окружающем данный ион в растворе; образуется вследствие действия электрического поля, создаваемого этим ионом. Суммарный заряд И. а. равен по величине и противоположен по знаку заряду этого иона. Понятие И. а. даёт возможность при использовании статистических методов упростить расчёт взаимодействия между ионами в растворе (рассматривая вместо электрических полей, создаваемых каждым из ионов, окружающих центральный ион, непрерывное поле И. а. этого иона). Каждый из ионов, в том числе и любой ион, входящий в И. а. данного иона, можно рассматривать как центральный ион, обладающий своей И. а.
В. А. Киреев.
Ионная проводимость
Ио'нная проводи'мость в биологических системах обусловлена главным образом диффузией ионов играет важную роль в транспорте веществ между отдельными клеточными структурами, в генерировании и проведении биоэлектрических импульсов и создании разности потенциалов как между отдельными органеллами клетки, так и между её наружной и внутренней средой. Суммарную И. п. (главным образом для К+, Na+ и Cl—) можно оценить по формуле, учитывающей ионные градиенты, коэффициенты проницаемости ионов и мембранную разность потенциалов. В теории генерирования биоэлектрических потенциалов для потоков отдельных ионов пользуются понятием парциальной И. п.
Ионная связь
Ио'нная связь, электровалентная связь, гетеровалентная связь, один из видов химической связи, в основе которого лежит электростатическое взаимодействие между противоположно заряженными ионами. Такие связи в сравнительно чистом виде образуются в галогенидах щелочных металлов, например KF, так как атомы щелочных металлов имеют по одному слабо удерживаемому электрону (энергия связи примерно 3—5 эв), а атомы галогенов обладают наибольшим сродством к электрону. Но даже в кристаллах (и тем более в молекулах) этих соединений полной передачи электрона от атома металла атому галогена большей частью все же не происходит. Распространенные прежде представления об образовании в других случаях двух-, трех– или четырехзарядных ионов Ca2+, C2- , B3+, Si4+не подтвердились, так как химическая связь образуется в таких случаях более сложным путём. Для оценки степени ионности связи пользуются понятием эффективного заряда иона (см. Валентность, Химическая связь).
В. А. Киреев.
Ионная сила раствора
Ио'нная си'ла раство'ра, параметр I, используемый для характеристики электрического поля раствора электролитов. И. с. р. I = 1/2 S miZ2i, где Zi – заряд ионов данного вида i, m – их моляльность в растворе (т. е. число грамм-ионов в 1 кг растворителя). В сильно разбавленных растворах некоторые свойства электролитов, и в частности коэффициент активности данного сильного электролита в растворе, зависят главным образом от И. с. р., что даёт возможность при приближённых расчётах пренебрегать зависимостью их от вида и концентрации содержащихся в растворе других ионов.
Ионная теория возбуждения
Ио'нная тео'рия возбужде'ния связывает возникновение возбуждения с движением ионов через поверхностную мембрану возбудимой клетки, что обусловливается изменением её ионной проницаемости. См. Мембранная теория возбуждения.
Ионная флотация
Ио'нная флота'ция, процесс извлечения находящихся в растворе ионов методом флотации, при котором в качестве реагентов-собирателей используются ионогенные поверхностно-активные вещества. И. ф. предложена в 50-х гг. 20 в. Ф. Себба (ЮАР). Для осуществления И. ф. в исходный раствор вводят пузырьки газа и собиратель. Последний образует в растворе поверхностно-активные ионы, заряд которых по знаку противоположен заряду извлекаемого иона. Соединение поверхностно-активных и извлекаемых ионов концентрируется на поверхности газовых пузырьков и выносится ими в пену. Затем пена отделяется от раствора и разрушается. Сконцентрированный в пенном продукте извлекаемый ион выделяется различными способами, зависящими от конкретных условий (природы иона и собирателя, целей И. ф. и т. д.).
И. ф. осуществляется во флотационных машинах (пневматических и др.), сконструированных с учётом особенностей данного процесса. И. ф. обладает высокой производительностью и наиболее эффективна при низких концентрациях извлекаемых ионов (меньших 10-3—10-2г×ион/л). И. ф. может применяться в гидрометаллургии, очистке сточных вод, аналитической химии и др.
И. ф. извлекаться любые металлы, в первую очередь Mo, W, U, V, Pt, Ge, Re. В СССР сооружается промышленная установка для И. ф. молибдена с помощью первичных аминов. Пенный продукт предполагается обжигать с получением технической трехокиси молибдена. Возможна также обработка горячими растворами соды. В этом случае молибден переходит в водный раствор и может быть осажден в виде молибдата кальция, а амин (в форме основания) всплывает на поверхность водной фазы. После перевода в гидрохлорид его вновь можно использовать для И. ф.
Лит.: Себба Ф., Ионная флотация, пер. с англ. М., 1965; Кузькин С. Ф., Гольман А. М., Флотация ионов и молекул, М., 1971.
А. М. Гольман.
Ионная электропроводность
Ио'нная электропрово'дность,электропроводность, обусловленная упорядоченным передвижением в веществе ионов.
Ионная эмиссия
Ио'нная эми'ссия, испускание положительных и отрицательных ионов поверхностью твёрдого тела или жидкости (эмиттер) в вакуум или газообразную среду. Ион, чтобы покинуть поверхность, должен обладать достаточно большой энергией для преодоления сил, удерживающих его на поверхности. Эта энергия может быть получена ионом при нагревании (термоионная эмиссия), при бомбардировке эмиттера (называется в этом случае мишенью) пучком ионов (ионно-ионная эмиссия), электронами (электронно-ионная эмиссия) и фотонами (фотодесорбция). Во всех случаях И. э. может иметь место как эмиссия частиц самого эмиттера, так и примесных частиц, неизбежных в реальных материалах.
Термоионная эмиссия происходит в результате испарения в виде ионов частиц эмиттера или других частиц, находящихся в эмиттере в виде примесей или попадающих на его поверхность извне. В последнем случае, а иногда и вообще термоионная эмиссия называется поверхностной ионизацией. Количественной характеристикой термоионной эмиссии является степень ионизации a, равная отношению числа ионов ni к числу нейтральных частиц n того же химического состава, испаряющихся с поверхности эмиттера за определённый промежуток времени. При этом выполняется соотношение:
где Q0 и Qi – теплоты испарения частиц в нейтральном и ионном состояниях, k – Больцмана постоянная, T – абсолютная температура эмиттера, А – отношение статистических весов частиц в ионном и нейтральном состояниях. Величины Qi и Q связаны с работой выхода j эмиттера и энергией ионизации V частиц (для положительных ионов) или энергией сродства к электрону S (для отрицательных ионов) соотношениями:
Q – Qi = j – V; Q – Qi = S – j. (2)
Из (1) и (2) следует, что степень ионизации a тем выше, чем больше величина j при И. э. положительных ионов и чем меньше j при И. э. отрицательных ионов. При j < V и j > S величина a, а следовательно, и ионный ток растут с ростом Т (рис. 1). Плотность ионного тока j при термоионной эмиссии зависит не только от величины a, но и от скорости испарения частиц с поверхности.
Термоионная эмиссия используется для получения пучков ионов в ионных источниках для индикации слабых молекулярных пучков (например, в квантовых стандартах частоты), для ионного внедрения примесей в полупроводники и т. п. В физико-химических исследованиях термоионная эмиссия используется для определения энергии ионизации и сродства к электрону атомов, молекул и радикалов, теплот испарения и десорбции ионов и нейтральных частиц, энергии диссоциации молекул и т. д.
Если эмиттер находится в электрическом поле, ускоряющем испаряющиеся ионы, то теплота испарения ионов Qi уменьшается с ростом напряжённости поля Е у поверхности эмиттера (Шотки эффект для ионов); при T = Const это сопровождается, согласно (1), ростом величины a.
В сильных полях (E ~ 108в/см) И. э. с большой вероятностью (a » 1 ) происходит при комнатной и более низких температурах. В этом случае И. э. называется полевой эмиссией (автоионной эмиссией, испарением полем). Поля ~108в/см создаются, например, у поверхности тонких острий с радиусом закругления 100—1000 
. В таких электрических полях могут испускаться не только однозарядные, но и двухзарядные ионы. Полевую И. э. можно рассматривать как испарение ионов через сниженный полем потенциальный барьер. Ионный ток растет с увеличением поля Е, причём в более слабых полях вылетают преимущественно ионы примесей.
Полевая И. э. используется для подготовки образца в ионном проекторе и в электронном проекторе. Для получения резкого изображения с помощью ионного проектора необходимо создать атомно-гладкую поверхность образца. Полевая И. э. сглаживает поверхность острия, так как у краев и резких выступов электрическое поле сильнее, что приводит к предпочтительному испарению ионов с этих мест.
Ионно-ионная (вторичная ионная) эмиссия происходит при облучении поверхности пучком ионов (первичных). При этом наблюдается эмиссия (выбивание) вторичных ионов и нейтральных частиц (см. также Катодное распыление). В пучке вылетающих ионов присутствуют отражённые от поверхности первичные ионы (иногда изменившие знак заряда), ионы материала мишени и примесей. Ионно-ионная эмиссия характеризуется коэффициент эмиссии К, равным отношению потока вторичных ионов nвт данного типа к потоку nп первичных ионов, бомбардирующих поверхность. Обычно К составляет доли % для однозарядных ионов. Величина К зависит от материала мишени, её температуры, типа первичных ионов, их кинетической энергии, угла падения на поверхность, состава и давления газа, окружающего мишень, и др. (рис. 2). Пространственное распределение вторичных ионов определяется энергией и углом падения первичных ионов. Средняя энергия вторичных ионов обычно не превышает 10 эв. Однако при наклонном падении быстрых ионов на мишень она может быть значительно выше. Ионно-ионная эмиссия применяется для изучения адсорбции, катализа, при исследовании свойств поверхности (см. Ионный микроскоп) и др.
Электронно-ионная эмиссия. Электрон при ударе о поверхность затрачивает часть кинетической энергии на разрыв связи частицы эмиттера с поверхностью. При этом частица может покинуть поверхность в виде иона. Электронно-ионная эмиссия находит применение для изучения состояния адсорбированных частиц.
Фотодесорбция ионов. Поглощение светового фотона может привести к распаду молекулы мишени на ионы либо к ионизации атома или молекулы. Часть ионов, возникающих при этом, может покинуть поверхность.
Если эмиттер облучить интенсивным световым потоком (луч лазера мощностью в импульсе ~ 108—109вт/см2), то наблюдается выход ионов вещества мишени с зарядами различной кратности и даже полностью лишённых электронов (например, Co27+). Источником ионов в этом случае является высокоионизованная плазма, образующаяся вблизи эмиттера при испарении вещества.
Лит.: Добрецов Л. Н., Гомоюнова М. В., Эмиссионная электроника, М., 1966; Фогель Я. М., Вторичная ионная эмиссия, «Успехи физических наук», 1967, т. 91, в. 1, с. 75; Зандберг Э. Я., Ионов Н. И., Поверхностная ионизация, М., 1969; Каминский М., Атомные и ионные столкновения на поверхности металла, пер. с англ., М., 1967.
Н. И. Ионов, В. Е. Юрасова.
Рис. 2. Зависимость коэффициента К ионно-ионной эмиссии для различных вторичных ионов (H-, H+, O+, Mo+) от скорости v в см/сек первичных ионов [H+(1), Ne+(2), Ar+(3), Kr+(4)] при бомбардировке ими мишени из Mo.
Рис. 1. Зависимость логарифма плотности ионного тока от температуры эмиттера Т при испарении W и Re в виде положительных и отрицательных ионов.
Ионное внедрение
Ио'нное внедре'ние, ионное легирование, введение посторонних атомов внутрь твёрдого тела путём бомбардировки его поверхности ионами. Средняя глубина проникновения ионов в мишень тем больше, чем больше энергия ионов (ионы с энергиями ~ 10—100 кэв проникают на глубину 0,01—1 мкм). При бомбардировке монокристаллов глубина проникновения частиц вдоль определённых кристаллографических направлений резко возрастает (см. Каналирование заряженных частиц).
При интенсивной бомбардировке на И. в. влияет катодное распыление мишени, а также диффузия внедрённых ионов и их выделение с поверхности. Существует максимально возможная концентрация внедрённых ионов, которая зависит от вида иона и мишени, а также от температуры мишени.
И. в. наиболее широко используется при введении примесей в полупроводниковые монокристаллы для создания требуемой примесной электропроводности полупроводника. Следующий за этим отжиг проводится для уничтожения образовавшихся дефектов в кристалле, а также для того, чтобы внедрённые ионы заняли определённые места в узлах кристаллической решётки. И. в. позволяет вводить в разные полупроводниковые материалы точно дозированные количества почти любых химических элементов. При этом можно управлять распределением внедрённых ионов по глубине путём изменения энергии ионов, интенсивности и направления ионного пучка относительно кристаллографических осей. И. в. позволяет создать в полупроводниковом кристалле электронно-дырочный переход на малой глубине, что увеличивает, например, предельную частоту транзисторов.
Лит.: Мейер Дж., Эриксон А., Девис Дж., Ионное легирование полупроводников (кремний, германий), пер. с англ., М., [в печати]; Легирование полупроводников ионным внедрением, пер. с англ., М., 1971.
Ю. В. Мартыненко.
Ионное произведение воды
Ио'нное произведе'ние воды', произведение концентраций (точнее активностей) ионов водорода Н+ и ионов гидроксила OH— в воде или в водных растворах: KB = [Н+] [ОН—]. См. Водородный показатель.
Ионно-сорбционный насос
Ио'нно-сорбцио'нный насо'с, вакуумный насос, в котором химически активные газы удаляются за счёт сорбции их геттерами, а инертные газы – в результате интенсивной ионизации в виде ионов под действием электрического поля. С помощью И.-с. н. достигают разрежения 10-7н/м2 (10-9мм рт. ст.).
Ионно-электронная эмиссия
Ио'нно-электро'нная эми'ссия, испускание электронов поверхностью твёрдого тела в вакуум под действием ионной бомбардировки. Явление И.-э. э. используется в электронных умножителях, электронных микроскопах, а также при изучении физики плазмы, структуры твёрдых тел и дефектов этой структуры.
Лит. см. при ст. Электронная эмиссия.
Ионные кристаллы
Ио'нные криста'ллы, кристаллы, в которых сцепление частиц обусловлено преимущественно ионными химическими связями (см. Ионная связь). И. к. могут состоять как из одноатомных, так и из многоатомных ионов. Примеры И. к. первого типа – кристаллы галогенидов щелочных и щёлочноземельных металлов, образованные положительно заряженными ионами металла и отрицательно заряженными ионами галогена (NaCl, CsCl, CaF2, см. рис.). Примеры И. к. второго типа – нитраты, сульфаты, фосфаты, силикаты и др. соли этих же металлов, где отрицательные ионы кислотных остатков состоят из нескольких атомов. Кислотные остатки могут объединяться в длинные цепи, слои, а также образовывать трёхмерный каркас, в пустотах которого размещаются ионы металла. Такие образования встречаются, например, в кристаллических структурах силикатов (см. также Кристаллохимия).
П. М. Зоркий.
Строение некоторых ионных кристаллов.
Ионные приборы
Ио'нные прибо'ры, газоразрядные приборы, электровакуумные приборы, действие которых основано на использовании различных видов электрических разрядов в газе (инертных газах, водороде) или парах металла. Простейший И. п. представляет собой диод, баллон которого наполнен инертным газом или парами ртути. Свойства И. п. определяются взаимодействием электронного потока с газовой средой и электрическим полем между электродами (анодом и термоэлектронным или холодным катодом). При движении от катода к аноду электроны, соударяясь с атомами и молекулами газа, ионизируют их; в пространстве между электродами И. п. образуются электроны и положительно заряженные ионы. Вследствие компенсации пространственного заряда электронов положительными ионами в И. п. можно получить очень большие силы токов при небольшой разности потенциалов (падении напряжения) между электродами, что недостижимо в других типах электровакуумных приборов. Для управления моментом возникновения разряда в И. п. применяют дополнительные электроды (сетки, вспомогательные аноды и др.). Электрические разряды в большинстве случаев сопровождаются излучением света (свечением), характерного для данного газа спектрального состава. Насчитывается более 50 классов И. п., работа которых основана на использовании отдельных свойств того или иного вида разряда, главным образом тлеющего разряда, дугового разряда, искрового разряда, коронного разряда.
Приборы тлеющего разряда (сигнальные лампы, стабилитроны, тиратроны с холодным катодом, декатроны, цифровые индикаторные лампы, матричные индикаторные панели и др.) составляют наиболее многочисленную и важную группу И. п. Давление газа в них – десятки н/м2, сила тока не превышает несколько десятков ма; долговечность – десятки тыс. часов. Они имеют малые габариты и массу. Однако быстродействие таких приборов не превышает сотен мксек (рабочая частота – десятков кгц).
В приборах дугового разряда, главным образом с подогревным катодом, давление газа составляет десятые доли н/м2. Такие приборы (газотроны, тиратроны, клипперные приборы, таситроны и др.) имеют низкое внутреннее сопротивление (десятки ом), падение напряжения в них 10—20 в (в импульсном режиме – 100—200 в). Долговечность их ограничена постепенным разрушением катода и понижением давления (жестчением) наполняющего газа. Для увеличения долговечности приборов используют жидкий ртутный катод (ртутные вентили, игнитроны). Приборы с таким катодом способны пропускать ток силой до нескольких тыс. ампер и выдерживать обратное напряжение до сотен кв. Известны приборы дугового разряда с самоподогревающимся катодом – аркатроны.
В приборах искрового разряда при подаче между двумя металлическими холодными электродами напряжения, превышающего определённое значение (напряжение пробоя), возникает электрическая искра в виде ярко светящегося тонкого канала, обычно сложным образом изогнутого и разветвленного. Давление газа в них десятки или несколько сотен кн/м2. Часто применяются смеси инертных газов с кислородом, углекислым газом и т. п. Время формирования искрового разряда очень мало – доли нсек. Свойство разрядного промежутка почти мгновенно изменять свою электропроводность в значительных пределах (электрическое сопротивление промежутка изменяется от долей ома до сотен Мом) используется в искровых разрядниках – неуправляемых и управляемых (тригатронах).
В приборах коронного разряда (стабилитронах и др.) ионизация газа происходит в области наибольшей напряжённости поля (область коронирования) при необходимом условии – резкой неоднородности электрического поля между двумя электродами (например, при коаксиальной форме электродов). Давление газа в них – сотни н/м2 и выше. Зависимость силы тока от напряжения, приложенного к электродам, представляет собой прямую, почти параллельную оси токов.
Отдельную группу И. п. составляют: газоразрядные источники света, большинство из которых – приборы дугового разряда, работающие при высоком давлении газа (несколько сотен кн/м2); лампы высокой интенсивности излучения; эритемная лампа, дающая сильное ультрафиолетовое излучение; газовые лазеры (атомарные, ионные, молекулярные), являющиеся источниками когерентных электромагнитных колебаний светового диапазона волн, и т. д.
Известна также отдельная группа И. п. (аттенюаторы, фазовращатели, разрядники и др.), работа которых основана па взаимодействии сверхвысокочастотного поля и ионизированной области газа. О применении И. п. с различными видами разрядов см. в соответствующих статьях по конкретным классам И. п.
Лит.: Капцов Н. А., Электрические явления в газах и вакууме, 2 изд., М.—Л., 1950; Власов В. Ф., Электронные и ионные приборы, 3 изд., М., 1960; Генис А. А., Горнштейн И. Л., Пугач А. В., Приборы тлеющего разряда, К., 1963; Черепанов В. П., Коневских В. М., Львов В. Н., Газоразрядные источники шумов, [М.], 1968; Нил Д. М., Конструирование аппаратуры на ионных приборах с холодным катодом, пер. с англ., М., 1968; Черепанов В. П., Григорьев О. П., Вакуумные и газоразрядные вентили, М., 1969.
Н. Г. Кашников.
