Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лекция ВАКУУМ (РЛ-6) (2015) студентам

.pdf
Скачиваний:
39
Добавлен:
23.03.2016
Размер:
6.43 Mб
Скачать

Радиочастотный динамический МС (омегатрон)

В коробке датчика, присоединенного к вакуумной системе,

создаются перпендикулярные постоянное магнитное поле

напряженностью Н (с помощью внешних магнитов) и

переменное электрическое поле с разностью потенциалов U,

создаваемое пластинами 3. Электрическое поле меняет

полярность с частотой f (f = 0.1-1.5 МГц, т.е. представляет

полосу “радиочастот”).

q H

f

2 M

 

Радиочастотный динамический МС (омегатрон)

Импульсный времяпролетный динамический МС (хронотрон)

Импульсный времяпролетный масс-спектрометр

(хронотрон) имеет схему работы, заключающуюся в

одновременном запуске всех имеющихся в зоне ионизации

ионов (различных масс) в “трубу дрейфа”. Ионы,

образованные в ионной камере, выталкиваются из нее под

действием импульса напряжения и попадают в ускоряющее

электрическое поле. В дальнейшем при движении ионов

происходит их разделение по массам.

Импульсный времяпролетный динамический МС (хронотрон)

1 – катод; 2 – фокусирующий электрод; 3, 9 – диафрагма; 4 – запирающая сетка; 5 – ускоряющая сетка; 6 – труба дрейфа; 7 – коллектор ионов; 8 – прибор регистрации ионного тока; 10 – анод; 11 – ускоряющий электрод (для ионов)

Время пролета t ионом расстояния L зависит от его массы, так как при прохождении разности потенциалов U он набирает

скорость:

V 2Uq /M

 

тогда

t L /V L M /(2qU )

т.е. время пролета расстояния L зависит от массового

числа иона.

На выходе области дрейфа образуются “пакеты ” ионов одинаковых массовых чисел, которые через различные промежутки времени поступают на коллектор ионов и создают

кратковременные импульсы напряжения.

Импульсный времяпролетный динамический МС (хронотрон)

Результаты

Значения напряжений импульсов пропорциональны

парциальным давлениям анализируемых газов. Картину

спектра получают на электронно-лучевой трубке, где

вертикальное отклонение луча пропорционально

парциальному давлению (длине пика), а запуск

горизонтальной развертки осуществляется от генератора

задержки, синхронизированного с задающим генератором.

Резонансная частота пиков ионных токов:

f

рез

 

qH

2 M

 

 

где Н – напряженность магнитного поля.

Резонансные частоты fрез пиков определяются экспериментально. Для определения массы ионов М находится постоянная С для масс-спектрометра. Для реперных масс М=18 и М=17 (ионы Н2О и ОН), всегда присутствующих в вакуумной камере:

С = fрез М,

где fрез – резонансная частота ионов паров воды Н2О и ОН

(265 … 290 кГц).

Течеискание

Масс-спектрометрический гелиевый течеискатель (ПТИ-10)

Течеискание

Чувствительность течеискателя, т.е. минимально

обнаруживаемая течь, для течеискателя ПТИ-10 составляет

10-11 м3∙Па∙с-1 при работе с жидким азотом. Без жидкого

азота чувствительность снижается до 10-10 м3∙Па∙с-1.