ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Масс-спектрометр трохоидального типа из "Масс-спектромерия и её применение в органической химии" Рядом исследователей изучалось неоднородное секторное магнитное поле [132]. Если напряженность поля изменяется с радиусом по закону г , где л немного меньше единицы, то дисперсия масс и разрешающая сила могут стать гораздо большими, чем в случае однородного поля [27, 531, 1985]. При этом на приЬоре с простой фокусировкой может быть достигнута разрешающая сила в несколько тысяч. Было показано [154], что, используя специальную формулу для получения магнитного поля определенного очертания, действующего в радиальном направлении, можно улучшить фокусирующие свойства 180-градусного спектрометра, которые позволят работать с гораздо более расходящимися ионными пучками [1123, 1208]. [c.29] Известен ряд методов получения совершенной двойной фокусировки, которые изучались при конструировании соответствующих приборов. Простейший случай совершенной двойной фокусировки имеет место при движении ионов в плоскости, перпендикулярной к однородному магнитному полю. Если ионы образуются в определенной точке, то все они при движении по круговым орбитам с радиусами, соответствующими массе и скорости, пройдут после каждого полного оборота через эту точку. Это положение иллюстрируется рис. 3. Огсюда вытекает, что эта точка совершенного фокуса не зависит от массы и скорости ионов. [c.29] Немного болег усложненный метод получения совершенной фокусировки с пространственной дисперсией масс был впервые использован Блэкни и Хипп-лом [225, 918], которые ввели пучок положительных ионов в скрещенные однородное магнитное и электростатическое поля. Хорошо известно, что траектория иона, движущегося под влиянием подобного сочетания полей в плоскости, перпендикулярной к магнитному полю, является трохоидой. Она представляет собой геометрическое место точек на радиусе круга, когда круг катится по фиксированной прямой линии. Форма таких кривых иллюстрируется рис. И. Если Ь является расстоянием между точкой, описывающей трохоиду от центра круга с радиусом а, и 9 — угол, образованный, как это показано на рисунке. [c.29] Траектории получаются при движении точки, находящейся на расстоянии Ь от центра окружности с радиусом а, когда эта окружность катится по прямой линии, показанной на чертеже. [c.30] Таким образом, ионы, обладающие скоростями или направлениями, сильно отклоняющимися от средних значений, будут ударяться о пластинки, образующие электростатическое поле, и теряться, хотя в приборах, используемых на практике, допускаются значительные отклонения в значениях Уо, как это будет показано ниже. В основном благодаря тому, что в приборе с удлиненной трохоидой ф для средней траектории близка к прямому углу. [c.30] ЭТОТ ТИП траектории легче реализуется экспериментально, чем тип с укороченной циклоидной траекторией, и дал лучшие результаты в первоначальных опытах, когда применялись оба типа траекторий. На приборе, сконструированном Блэкни и Хипплом,5 значения Ь и а равнялись соответственно 3 и 1 сж. [c.31] При работе на любом приборе с фиксированными входными и выходными щелями для развертки масс-спектра необходимо изменять либо магнитное, либо электростатическое поле. Для уменьшения дискриминации необходимо также, чтобы ионы различных масс, фокусируемые на коллекторе, двигались по одной и той же траектории. Для этого в циклоидальном масс-спектрометре Е 1 V остаются неизменными при изменении Н, либо Н и отношение Е к V остаются неизменными при изменении при этом еУ представляет собой энергию, с которой ионы входят в область скрещенных полей. Любое из этих условий выполняется очень легко. [c.31] Блэкни и Хиппл в своем интересном эксперименте, в котором они, изменяя V на 50%, изменили энергию ионов, входящих в область анализатора, продемонстрировали малую чувствительность прибора к изменению Уд. Практически в этом опыте при постоянных Е и Н не было отмечено изменения высоты или формы пиков. [c.31] Преимуществом циклоидального масс-спектрометра является то, что необходимо иметь лишь две точно установленные щели (они должны быть копланарны в эквипотенциальной плоскости). Если прибор используется как масс-спектрограф, то линейность шкалы масс соблюдается, так как А пропорционально т (см. уравнение 6). [c.31] Недостатком является требование однородности магнитного и электростатического полей в широкой области. Кроме того, фокальная точка для ионов с одной массой может пересекаться ионами с другой массой, движущимися к своему фокусу. Отрицательно заряженные ионы, выходящие из ионного источника, также могут попадать в точку фокуса. Эти эффекты нежелательны тем не менее приборы этого типа обеспечивают достаточно высокую чувств ител ьность. [c.31] Вернуться к основной статье