ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Статические масс-спектрометры с анализом ионов в однородном магнитном поле из "Масс-спектральные методы" Рассмотрим принцип работы масс-спектрометра на примере первой установки, разработанной Демпстером [Л. 3]. [c.11] Прибор является, по существу, устройством для разделения заряженных частиц согласно их отношению массы к заряду т/е. Для разделения частиц используется продольное (по отношению к движению частиц) электрическое поле в совокупности с поперечным однородным магнитным полем. Для свободного движения частиц создаются условия высокого вакуума. Заряженными частицами являются ионизированные молекулы исследуемого вещества, превращенного в газовую фазу. [c.11] Таким образом, ионный пучок в магнитном поле расслаивается на целый ряд окружностей, в каждой из которых имеются ионы только с одним значением от/е. [c.13] Анализирующее магнитное поле создается электромагнитом или постоянным магнитом с полюсными наконечниками, повторяющими необходимые очертания магнитного поля. В основном применяются 90 и 60-градус-ные магнитные линзы. [c.15] Принцип секторной магнитной фокусировки позволяет значительно снизить размеры магнита при той же разрешающей способности (которая измеряется наибольшей массой, еще различаемой от соседней) за счет уменьшения полюсного зазора. Это происходит потому, что ионный источник находится теперь вне анализирующего магнитного поля и размеры полюсного зазора не лимитируются размерами ионного источника. Кроме того, площадь магнитного поля также уменьшается, что уменьшает потребную магнитодвижущую силу. Однако требуется дополнительный магнит для коллимации электронного пучка в ионном источнике. Основное уравнение масс-спектрометра (1-3) в случае секторной магнитной линзы не изменяется. [c.15] С верхнего конца трубки на отдельном фланце с встроенной в него трубкой для впуска газовой пробы вставляется ионный источник 4, причем фланец уплотняется тефлоновой прокладкой. Блок ионных коллекторов 5 присоединяется с нижнего конца трубки-анализатора. Прибор имеет две выходные щели и два коллектора для одновременного улавливания двух ионных пучков. Ионные токи измеряются двумя электрометриче-скими усилителями 6, помещенными в латунном экране, фО прикрепленном к трубке с помощью сильфона. На горилл зонтальном участке вакуумной трубки укреплен ионный манометр 7 для измерения давления в системе. Как вид-но из рис. 1-6, эффективные границы магнитного поля распространяются за физические границы полюсных наконечников вследствие наличия поля рассеяния, что учитывается при нахождении положения магнита для максимальной разрешающей способности. [c.17] Прибор имеет радиус кривизны ионной траектории г=15,2 см и использует двухлучевой метод сравнения концентраций двух близких по массе изотопов [Л. 1-2]. При применении прибора для газового анализа работает только один основной коллектор. Установка полностью питается от сети переменного тока и снабжена электронными схемами, обеспечивающими стабильное питание электромагнита, ионного источника и измерение ионных токов. [c.17] Оиисанная установка применялась для определения изотопного состава углерода, азота и кислорода и для газового анализа в пределах до 80 массовых единиц. При изменении ионного источника область газового анализа могла быть расширена до 200 массовых единиц. [c.17] Для повышения разрешающей способности статических ма.сс-опектрометров перспективным является применение масс-анализатора с неоднородным аксиально-симметричным магнитным полем (рис. 1-8), предложенного Н. Е. Алексеев-ским [Л. 1-4]. [c.18] Во — магнитная индукция в точках центральной траектории / =Го п — показатель степени неоднородности поля. Фокусировка ионов в этом поле осуществляется только при /г 1. [c.18] Установки для газо вого анализа принципиально не отличаются от установок для изотопного анализа, однако имеются особенности, связанные с вопросами впуска пробы в ионный источник, вопросами ускорения и автоматизации процесса записи масс-спектра и его расшифровки с доведением до выходных величин в виде концентраций. [c.19] Масс-спектр газовой смеси. [c.19] Современные отечественные масс-спектрометры статического типа [Л. 26], частично описанные в гл. 6, являются приборами с секторным магнитным полем и с улучшенной фокусировкой. Они предназначены в основном для периодического изотопного и газового анализа в лабораторных условиях ори выполнении исследовательских работ с повышенными чувствительностью и точностью. [c.19] Вернуться к основной статье