Масс-спектрометрия с искровым источником чувствительность

Как было упомянуто в гл. 2, расхождение между вычисленными физическими и измеренными химическими атомными весами элементен вызвано трудностью точного измерения изотопных отношений для элементов,содержащих распространенные изотопы. Трудности, присущие измерению отношения двух изотопических пиков, сильно отличающихся по интенсивности, увеличиваются, если последние образуются не одним соединением. В этом случае ограничиваются получением воспроизводимых отношений. Абсолютные отношения измеряются редко чаще всего необходимо добиться лишь высокой чувствительности, даже при измерении разницы в распространенностях изотопов. Имеется много факторов, вызывающих случайные и систематические ошибки в определении распространенности. Вначале рассматриваются ошибки, имеющие место при масс-спектрографических определениях 11334], а затем возможные ошибки в масс-спектрометрии. Масс-спектрограф не может конкурировать с масс-спектрометром в измерении относительной распространенности. В самом деле, образцы, изученные на масс-спектрометре, использовались для калибровки масс-спектрографов при исследовании распространенности изотопов. Так как масс-спектрографы широко применялись в прошлом для измерений распространенности изотопов и используются сейчас при элементарном анализе нелетучих твердых тел в искровых ионных источниках, то имеет смысл прежде всего рассмотреть ошибки, возникающие при фотографическом методе регистрации. [c.72]

Исследование твердых веществ в масс-спектрометре с искровым источником имеет то преимущество, что чувствительность определения элементов меняется не более чем в три раза, что позволяет определить содержание элементов в образце без приготовления эталонных смесей. [c.121]

В табл. 1 [45] приведены пределы чувствительностей, полученных с помощью масс-спектрометра с искровым источником. [c.124]

Масс-спектрометр с искровым ионным источником позволяет проводить многоэлементный химический анализ с высокой абсолютной и относительной чувствительностью [1]. Не менее важны и другие достоинства этого прибора, в частности, отсутствие влияния третьих элементов и хорошая линейность. Калибровочный график метода вакуумной искры в широком диапазоне концентраций представляет собой прямую, проходящую под углом 45° к осям координат [2]. Поэтому для количественного анализа достаточно определить значения коэффициентов относительной чувствительности Ki, которые определяют сдвиг калибровочных прямых, соответствующих различным примесям. [c.204]

Установлено, что при проведении анализа состава твердых веществ на масс-спектрометре с искровым ионным источником за время разряда 10 сек имеют место как высоковольтная и промежуточная, так и низковольтная стадии пробоя. Всем этИм стадиям соответствуют свои процессы ионообразования. Образование ионов с отличными от единицы коэффициентами чувствительностей происходит в дуговой части разряда. С целью исключения дуговой части разряда предложено приспособление для прерывания пробоя на периоде его инициирования (10 сек), что позволило увеличить абсолютную чувствительность метода, упростить масс-спектр за счет его очистки от-комплексных и окисных масс, снизить расход анализируемого вещества, приблизиться к 100%-ной ионизации распыляемой пробы. Дальнейшие исследования в этом направлении позволят получить равновероятную ионизацию атомов основы и примесей, содержащихся в анализируемых образцах. Рис. 2, библ. 7 назв. [c.238]

Развитие искровой масс-спектрометрии основано на последних достижениях ионной оптики, электроники, физики вакуумного разряда, материаловедения, вакуумной и электронно-вычислительной техники и применении высокочувствительных устройств для регистрации ионных токов. Основным достоинством элементного анализа при помощи масс-спектрометров с искровым источником ионов и двойной фокусировкой являются, с одной стороны, высокая абсолютная г) и относительная 10 %) чувствительность, а с другой — возможность одновременной регистрации на фотопластине нескольких десятков элементов-примесей— от лития до урана. Этим методом осуществляется анализ проводящих, полупроводящих и непроводящих компактных материалов, а также дисперсных, легкоплавких и замороженных жидких веществ. [c.5]

Первоначальной целью этого раздела было продемонстрировать, насколько эффективны различные методы коррекции дефектов изображения. Однако имеющихся данных еще недостаточно для такого сравнения. Как можно было ожидать, разрешение зависит главным образом от двух величин оно пропорционально радиусу траектории частиц в электрическом поле и обратно пропорционально ширине входной щели. Только если сделать входную и выходную щели очень узкими, возникает ограничение, связанное с дефектами изображения, и дальнейшее уменьшение ширины входной щели не приводит к пропорциональному возрастанию разрешения (см. прибор 2.3). Можно считать, что это практическое ограничение действует во всех приборах высокого разрешения их разрешение лишь несколько меньше, чем величина, рассчитанная на основании теории первого порядка. В некоторых приборах щели специально расширены, особенно если они используются с искровым источником ионов. Эти масс-спектрометры имеют более низкое разрешение, но лучшую чувствительность. Чтобы определить форму спектральных линий, следует избегать чрезмерных экспозиций, так чтобы гало и фон были невелики. Типичной формой линий, характерной для большинства масс-анализаторов, обладает прибор [c.103]

Еще в ранних работах, посвященных электрическому сканированию масс-спектра в приборах с искровым источником ионов, было отмечено, что уровень фона вблизи линий основы гораздо ниже, чем при фотографической регистрации. Очень высокая чувствительность является одним из основных преимуществ масс-спектрометров с искровым источником ионов, причем это свойство наиболее ярко проявляется при электрической регистрации спектров (Халл, 1969). Ниже обсуждены некото- [c.172]

Другими словами, использование электрической регистрации позволяет изменять в широких пределах абсолютную чувствительность масс-спектрометра с искровым источником ионов.— Прим. перев. [c.179]

К моменту написания данной главы большинство анализов следов элементов в твердых телах выполнялось в основном на масс-спектрометрах с искровым источником ионов и двойной фокусировкой с использованием ионно-чувствительных пластин (фотопластин) для детектирования ионов. При определении концентраций примесей проводят следующие операции измеряют оптическую плотность линий, образованных ионами на фотопластине, и относят результаты, соответствующие определяемой примеси, к тому же элементу в эталонном образце, или к примеси — внутреннему стандарту, в частности к основе. При этом вводят ряд корректирующих факторов по методике, изложенной в соответствующих главах этой книги. Затем рассчитывают средние значения концентраций и стандартные отклонения, характеризующие разброс данных относительно среднего значения. Эти конечные результаты представляют в виде таблиц. Весь этот процесс или отдельные его части можно выполнить при помощи ЭВМ. [c.219]

В методе масс-спектрометрии с искровым источником ионов существует много причин, вызывающих элементную дискриминацию. Маловероятно, например, что плазма искры имеет элементный состав, точно соответствующий составу твердого образца. Аналогично выходящий из щели пучок положительных ионов не идентичен плазме. Различные элементы часто имеют неодинаковый разброс ионов по энергиям, что сказывается на эффективности их прохождения в пределах масс-спектрометра к детектору, который в свою очередь обычно отличается избирательностью при регистрации масс. Таким образом, искровая масс-спектрометрия представляет собой чрезвычайно неселективный метод как правило, все компоненты определяются с чувствительностями, лежащими в пределах КОЧ 3—10. Это означает, что без введения поправок и использования стандартных образцов этот метод позволяет определить полный элементный состав твердых веществ с КОЧ = 3 для большинства элементов. Несмотря на сравнительно низкую точность, искровая масс-спектрометрия оказалась особенно полезной для определения примесей на уровне ниже 1 ат. млн , поскольку такая чувствительность превосходит пределы обнаружения для большинства других методов. Однако возросший интерес к физике и химии твердого тела и требования производства в последние годы стимулировали исследования, направленные на снижение погрешности метода. [c.246]

Иногда приходится полагаться на имеющиеся в распоряжении стандарты, приготовленные для других целей, наряду с немногими, предназначенными для масс-спектрометрии. Если отсутствуют стандартные образцы с необходимыми комбинациями основы и примесей, ошибка в определении абсолютных содержаний увеличивается. С этой точки зрения полезно знать, как ведут себя эти примеси в других основах. Получены некоторые эмпирические формулы для оценки чувствительности определения примесей при анализе различных соединений методом масс-спектрометрии с искровым источником ионов. [c.247]

Основы метода изотопного разбавления хорошо изложены Вебстером (1959). При определении каждого элемента в образец вводится небольшое число меченых атомов этого же элемента, имеющего другой изотопный состав. Затем в образце при помощи масс-спектрометра измеряется изменение изотопных отношений. Хотя метод ограничен 85% элементов, имеющих два естественных изотопа, он имеет большое преимущество в чувствительности и точности и относительно свободен от помех. Масс-спектрометры с ленточными источниками используются для изотопного разбавления, но они имеют различную чувствительность к разным элементам, тогда как прибор с искровым источником по существу имеет одинаковую ко всем элементам чувствительность и может применяться там, где термоионный источник недостаточно эффективен. [c.288]

Основное преимущество метода изотопного разбавления перед другими методами анализа — относительно высокая точность и очень высокая чувствительность. Чувствительность масс-спектрометра с термоионным источником сильно зависит от природы элемента, но следы (от нескольких микрограмм до 10 г) обычно можно определять с ошибкой от 0,5 до 3% (1а — критерий). Газы и элементы с низкими потенциалами ионизации также хорошо анализируются этим методом. Для метода искровой масс-спектрометрии с фотографической регистрацией обычно требуется 0,1 мгк, чтобы обеспечить точность 3—5%, но его преимущество — в равной чувствительности почти для всех элементов. Фотографическая регистрация в последнее время ограничивает точность метода искровой масс-спектрометрии до -3%. [c.294]

Высокая чувствительность, присущая масс-спектрометру с искровым источником ионов и двойной фокусировкой, делает этот метод эффективным для анализа сильно радиоактивных образцов, с которыми безопасно работать только при микрограммовых количествах. В последнее время методы, которые ранее применялись только для анализа материалов с умеренной радиоактивностью, используются для урана и плутония разработаны новые приемы анализа трансурановых элементов. В этой главе рассмотрены в общих чертах предосторожности, необходимые для анализа радиоактивных веществ в виде порошков или растворов на масс-спектрометре с искровым источником ионов, а также количества трансурановых элементов, необходимые для этих работ. Специально обсуждены коэффициенты относительной чувствительности для редкоземельных элементов, актиноидов и других неорганических примесей. [c.348]

При количественном анализе на масс-спектрометре с искровым источником ионов наиболее важная проблема связана с определением коэффициентов относительной чувствительности (КОЧ) для различных элементов. В общем виде этот вопрос рассмотрен в гл. 8. Уравнение (3) выражает зависимость между относительными концентрациями внутреннего стандарта С и неизвестной составляющей Сх. [c.363]

Применение масс-спектрометрии с искровым источником ионов для определения газов в твердых телах зависит от уровня аналитической техники. Наибольшее внимание исследователей привлекают такие вопросы, как приготовление образцов, режим работы прибора, способы интерпретации (например, коэффициента относительной чувствительности) и сравнение с другими методами на основе стандартов. В этом разделе после обсуждения результатов разных авторов будет рассмотрено несколько практических применений метода. [c.388]

Прогресс в методологии искровой масс-спектрометрии при определении газов в твердых телах за последнее десятилетие был незначителен, хотя такие приемы, как криосорбционная откачка, предварительное обыскривание, использование сверхчистых противоэлектродов, могут значительно уменьшить содержание газа в источнике, однако чувствительность, воспроизводимость и точность все еще низки по сравнению с обычными методами анализа. Наложения масс часто полностью исключают определение газов. По-видимому, применение метода будет ограничено специальными случаями, такими, как анализы очень небольших образцов, изучение распределения примесей, оценка градиентов концентрации, изучение содержания газа в слоистых структурах и тонких пленках. [c.398]

Приведенный здесь обзор не является исчерпывающим, в нем приведены лишь основные характеристики масс-спектрометрических методов анализа поверхностей и тонких пленок. Приборы с искровым, лазерным источниками ионов и источником с вторичной ионной эмиссией имеют большие возможности. Сфера применения каждого из этих методов будет расширяться по мере развития и дальнейшего усовершенствования техники, а также более глубокого понимания очень сложных процессов, происходящих во время анализа. В ближайшие несколько лет эти исследования должны бурно развиваться, поскольку предельная чувствительность и пространственное разрешение, достигаемые в масс-спектрометрии, значительно выше, чем в случае других инструментальных методов. [c.422]

Теоретический учет этих факторов затруднителен, поэтому на практике коэффициенты относительной чувствительности (КОЧ) ионизации определяются путем анализа стандартных образцов известного состава, и в отдельных случаях предпринимаются попытки рассчитать их значения на основании известных физических констант атомов элементов. Без поправочных коэффициентов правильность данных, получаемых на масс-спектрометре с искровым источником, составляет 100—300%. [c.6]

Отметим существенные недостатки искрового ионного источника во-первых, ионный ток по самой природе вакуумной искры чрезвычайно нестабилен во-вторых, высокое напряжение, при--лол<енное к электродам, приводит к большому разбросу ионов по энергиям, достигающему 1,5—5 кэв [39—41]. Эти свойства искрового источника делают невозможным применение его в масс-спектрометрах с одинарной фокусировкой. Большой раз- брос ионов по энергиям диктует необходимость фокусировки ионов по скоростям, а нестабильность ионного тока вынуждает применять интегральный метод регистрации спектра масс. Во всех приборах с искровым источником масс-спектр, как правило, регистрируют на фотопластинку или используют электрический детектор. Выбор фотографического способа регистрации был обусловлен его простотой, нечувствительностью к колебаниям ионного тока и возможностью одновременной регистрации с высокой чувствительностью широкого диапазона элементов, содержащихся в анализируемой пробе. [c.18]

Итак, распределение фона на фотопластинке зависит от положения линий основы. Область наиболее сильного фона расположена вблизи одно- и двухзарядных масс анализируемого вещества. Ореолы иногда захватывают значительный участок пластинки и перекрывают линии однозарядных ионов примесей, снижая чувствительность их определения. В этих случаях примеси. можно определить по их многозарядным ионам. Чувствительность определения ряда элементов снижается также от наличия фона полос перезарядки. Особенно сильное влияние фона сказывалось в первых моделях масс-спектрометров с искровым ионным источником из-за невысокого вакуума в районе анализатора [48]. [c.56]

М.-с. позволяет определять все элементы периодич. системы с чувствительностью 10 г при использовании лазерных источников ионизации м.б. достигнута чувствительность 10 г. При анализе твердых проб м.б. определены примеси, содержание к-рых в 10 ниже содержания осн. элементов. М.-с. широко применяется в анализе особо чистых металлов (Ga, Al, In, Fe, u и др.), полупроводниковых материалов (Si, GaAs, dFe), сплавов на основе Ре, Ni и Zr при произ-ве тонких пленок и порошкообразных в-в, напр, оксидов и и редкоземельных элементов. М.-с. позволяет определять содержание С, N, О, S, Р в сталях, анализировать керамику, стекла, разл. изоляц. материалы, проводить локальный и послойный анализ пробы (локальность по пов-сти до 1 мкм, по глубине до 1 мм), получать сведения о структуре и фазовом составе твердых тел. Для определения элементов используют масс-спектрометры с ионизацией образцов в электрич. дуге, искровом и тлеющем разряде или в индуктивно-связанной аргонной плазме при атм. давлении. [c.663]

Определение малых отклонений в относительной распространенности изотопов для разных образцов облегчается использованием стандартного образца. Измерение распространенности изотопов в эталонном образце до и после анализа исследуемого образца позволяет оценить случайные ошибки последовательных измерений и величину медленного дрейфа в показаниях прибора. Еще одним методом повышения чувствительности прибора пррс измерении малых изменений относительной распространенности изотопов служит применение двухколлекторной системы, в которой изучаемые изотопные ионы одновременно собираются на отдельных электродах. Этот метод был впервые предложен Астоном [78] и применен Штраусом [1960] для измерения относительных распространенностей изотопов никеля. Измерение распространенности производилось непосредственно нуль-методом. Один из коллекторов ионов находился в фиксированном положении, а другой мог перемещаться при помощи сильфонного микрометрического винта. Такая система может быть использована в широком диапазоне отношений масс изотопов. Разделение при измерении никеля устанавливается в диапазоне двух массовых чисел (измерение изотопов с четным массовым числом) либо трех массовых чисел (измерение отнопкния N1 Применение двойного коллектора позволило Штраусу использовать искровой источник быстрые колебания в интенсивности не оказывали влияния на регистрацию отношения ионных токов. Горман, Джонс и Хиппл [776] распространили этот метод на получение полного масс-спектра в их масс-спектрометре измерялось отношение интенсивности пиков данных ионов к полному ионному току. Суммарная интенсивность ионных токов регистрировалась при помощи электрода, помещенного у входа в магнитный анализатор. Аналогичную [c.96]

Описано применение масс-спектрометра, имеющего искровой источник иопов, для исследования примесв в твердых телах. Показано, что метод позволяет быстро получить общее представление о примесях в исследуемом веществе. Чувствительность метода позволяет обнаруживать примеси, составляющие 10 в ат.% перекрывание масс-спектров различных элементов мало чувствительности прибора при исследовании различных элементов различаются не более чем в три раза. [c.140]

В прошлом сканирование всего масс-спектра в приборах с искровым источником было трудно осуществить вследствие нестабильности ионного тока. Ионные токи часто прерывались, так как искровой разряд прекращался, и для того, чтобы он возник вновь, необходимо было вручную регулировать положение электродов. В результате во время сканирования пропускались некоторые участки спектра. Другая трудность была связана с тем, что для регистрации данных в масс-спектрометрии с искровым источником ионов обычно требуются измерительные схемы с большим динамическим диапазоном. Горман и сотр. (1951) в своей работе, важной для развития рассматриваемой области, впервые показали возможность сканирования масс-спектра. После этой работы были предложены различные подходы для преодоления возникших трудностей. В упоминавшейся выше работе Дупчика и сотр. (1964) использовалось быстрое сканирование и непрерывное усреднение результатов. Прекращение искры не приводило к серьезным трудностям, но динамический диапазон и чувствительность этого устройства были ограничены. [c.155]

Программы, записанные для систем пакетной обработки, исторически предшествуют программам для устройства с разделением времени, и являются основным методом машинной обработки результатов в масс-спектрометрии с искровым источником ионов. В литературе более или менее подробно рассмотрен ряд систем и программ для систем пакетной обработки. В большинстве из них исходные данные считываются с фотопластины вручную при помощи микрофотометра и печатаются на перфокартах или бумажной ленте. Одной из первых попыток обработки масс-спектрометрических данных с помощью простой программы пакетной обработки, записанной на языке ФОРТРАН, посвящена работа Кепникота (1964). Программа была основана на способе калибровки фотопластин, разработанном Черчиллем (1944). В более поздней работе (Кенникот, 1966) предложена новая система накопления данных. Система записывает на магнитной ленте в аналоговой форме профиль каждой спектральной линии, выбранной аналитиком для расчета. После проведения сканирования всех необходимых линий эта магнитная лента направляется в ЭВМ и объединяется с отпечатанными на картах дополнительными данными, необходимыми для идентификации линий и для расчета, — образуется пакет данных, ЭВМ снабжена приспособлением для перевода аналоговой записи на ленте в цифровую форму. Вулстон (1965) описал систему, в которую данные вводятся пробитыми на перфокартах. Для калибровки фотопластин было использовано уравнение Халла (1962). В формулу Халла входят два коэффициента, которые необходимо определять отдельно как для основы, так и для каждой примеси. Но программа составлена таким образом, что эти величины рассчитываются автоматически достаточно ввести в ЭВМ исходные данные для трех элементов. В программу входят все используемые обычно поправочные коэффициенты (зависимость чувствительности фотопластины от массы иона, учет фона, распределения ионов по зарядностям, коэффициенты относительной чувствительности) производится расчет пределов обнаружения, ошибок эксперимента и выдача полных результатов анализа. Эта программа была записана на языке ассемблера, соответствующем группе ЭВМ КСА-601. Очень гибкая программа на языке АЛГОЛ предложена Франценом и Шуи [c.227]

Образование ионов из твердого образца является одним из главных, если не самым основным источником элементной дискриминации в искровой масс-спектрометрии. Опыты Скоджербоу и сотр. (Ш65) показали, что случайные изменения в плазме разряда наряду с неоднородностью пластины и неоднородностью образца вносят основной вклад в погрещность метода. В их же экспериментах отмечено, что систематические колебания плазмы относительно невелики. Важность поддержания постоянными параметров высокочастотной искры для точных анализов такого рода продемонстрирована в работах Холидея и сотр. (1966). В настоящее время мы достаточно знаем о многочисленных конкурирующих процессах, сопровождающих разряд, чтобы объяснить многие из его особенностей, и это позволяет нам продвинуться в управлении разрядом. Но для того чтобы предсказать элементную чувствительность, необходимую для проведения точного абсолютного анализа, требуется более полное понимание процессов в противном случае для калибровки следует использовать стандартные образцы. [c.250]

Стандарты, выпускаемые промышленностью, можно разделить на три категории первая категория — первичные стандартные образцы, состав которых определяется двумя или более независимыми лабораториями и паспортизируется официальным Агентством стандартов (США) вторая категория— образцы, снабженные единственным надежным анализом без независимой проверки, которые классифицируются как вторичные стандартные образцы-, третья категория — образцы-справки, которые исследованы не настолько тщательно, чтобы попасть в первые две категории, но они полезны для сравнения при отсутствии стандартов. Основным источником первичных стандартов в США является Национальное бюро стандартов, но возможно получение первичных стандартов и стандартов—справок из других источников (Михаэлис, 1963). Вообще первичные стандарты имеют широкие области применения (Мейнке, 1969). Металлические стандарты первоначально предназначались для калибровки аналитических приборов, в которых использовались навески более 1 мг. Их однородность не распространяется на нанограммовые количества, соответствующие наиболее коротким экспозициям в методе искровой масс-спектрометрии следовательно, многие первичные стандарты для этого метода непригодны. Каталог стандартных материалов (1970) показывает тем не менее, что некоторые первичные стандарты уже испытаны на микронеоднородность. Как показал Ахерн, одним из лучших методов определения однородности служит сама искровая масс-спектрометрия. Почти все паспортизированные стандарты имеют концентрации выше 10 аг. млн , а обычно— выше 100 ат. млн . Искровая масс-спектрометрия характеризуется линейной зависимостью отклика от концентрации, поэтому чувствительность при малых концентрациях можно получить простой экстраполяцией. Тем не менее для более точных определений на уровне частей на миллиард было бы значительно более удобно иметь соответствующие стандарты. [c.285]

Высокая чувствительность определения большинства примесей и малая селективность для всех элементов делает прибор с искровым источником идеальным для анализа следов в большинстве проводящих веществ, если из них нетрудно изготовить электроды. Цель данной главы-—показать, что масс-спектромет-рия с искровым источником ионов является подходящим методом для анализа изоляторов, порошков и микрообразцов. Работы, которые были выполнены в этом направлении до 1964 г., описаны в прекрасном обзоре Гутри (1966), к которому авторы отсылают читателя. В следующих разделах описаны различные приемы анализа специальных образцов методом масс-спектрометрии с искровым источником ионов. [c.300]

Моррисон с сотр. (1970а, б) анализировал при помощи масс-спектрометрии с искровым источником ионов и нейтронно-активационного анализа образцы лунных пород, доставленных космическими кораблями Апполон-11 и Апполон-12. Лунное вещество измельчали, 500 мг его смешивали с равным количеством графитового порошка спектральной чистоты и прессовали в виде диска. Затем диск разделяли по диаметру на четыре части лезвием из нержавеющей стали, и два сектора помещали в зажимы из тантала, как показано на рис. 9.3. Для определения коэффициентов относительной чувствительности использовался стандарт Ш-1 Американской геологической службы. Хотя при помощи масс-спектрометрического метода можно было зарегистрировать [c.312]

Если в уране с помощью фотометрирования необходимо идентифицировать определенные примеси, следует строго контролировать условия анализа образца и лабораторного стандарта. Для определения коэффициентов относительной чувствительности (КОЧ) обычно приходится использовать эталоны, изготовленные в лаборатории, поскольку стандартные образцы урана с известными концентрациями примесей отсутствуют. Тяжелые металлы, такие, как уран, являются идеальными материалами для анализа на масс-спектрометре с искровым источником ионов, поскольку двухзарядные ионы, образующие значительный фон на фотографической пластине, обычно не перекрывают линий более легких примесей. В табл. 11.3 проведено сравнение результатов масс-спектрометрического анализа с известными значениями концентраций примесей для стандарта — металлического урана, который принят и широко используется в аналитических лабораториях (Вайтекер и др., 1965). Франклин и сотр. (1967) сообщают, что среднее относительное стандартное отклонение составляет 25% (при доверительном уровне 95%). [c.359]

Одним из наиболее интересных способов анализа поверхно- сти твердых тел и тонких пленок (а также других образцов) является метод, в котором для распыления и ионизации вещества используется пучок так называемых первичных ионов. Вторичные ионы, выбитые с поверхности образца, анализируются при помощи масс-спектрометра. Этот метод позволяет получить примерно такое же пространственное разрешение, как и в элек-тронно-зондовом микроанализе, и в то же время обладает высокой чувствительностью, характерной для масс-спектрометрии с искровым источником ионов. Приборы с ионной бомбардировкой различных фирм отличаются конструктивным оформлением и аналитическими возможностями. Они будут рассмотрены здесь примерно в том же порядке, как и происходило их развитие. [c.410]

В СССР первый опытный масс-спектрометр с искровым ионным источником был изготовлен в 1969 г. Недавно были завершены его испытания. За последние два года появились сообщения об успешном применении в искровой масс-спектро-метрци электрической регистрации масс-спектров, что является качественно новым этапом, так как пределы достигаемой чувствительности возросли на 2—2,5 порядка по сравнению с фоторегистрацией, а проведение анализа и обработка результатов были автоматизированы. [c.3]

Главными достоинствами искрового ионного источника и масс-спектрометра с двойной фокусировкой является высокая абсолютная чувствительность — до 10 2 г, практически равновероятная ионизация всех атомов анализируемого вещества, одновременная регистрация на фотопластинку элементов от лития до урана включительно с относительной чувствительностью до 10 ат. % при расходе на проведение анализа нескольких миллиграммов пробы. Нестабильность вакуумного искрового разряда и соответственно ионных токов долгое время являлась причиной применения фоторегистрации заряженных частиц. Фотопластинка в данном методе выполняла роль интегрирующего элемента. В последние два-три года в искровой масс-спектрометрии фотопластинки успешно заменяются элект-рорегистрациен. [c.5]

Анализ высокопроцентных содержаний примесей с помощью искровой масс-спектрометрии имеет мало преимуществ по сравнению с рентгеноспектральным методом, результаты которого отличаются высокой точностью и воспроизводимостью. Рентгеноспектральный метод неэффективен для измерения легких элементов Ве, Li, Не, Н, которые могут быть определены методом вакуумной искры. В этом, пожалуй, единственное преимущество масс-спектрометра с искровым ионным источником при анализе прнмесей, содержащихся в больших концентрациях. Чувствительность электрической регистрации ионных токов составляла 10 а. В настоящее время имеются приемники ионов, позволяющие детектировать токи с чувствительностью до 10 а, т. е. теоретически можно легко достигнуть предельной чувствительности фотографического метода регистрации порядка 10 —10 % и даже превысить ее. На практике с помощью электрической регистрации такая чувствительность теперь реализуется на приборах с устройствами для стабилизации ионного тока, оснащенных необходимыми детектирующими приставками [20, 21]. [c.115]

Как упо.миналось ранее, масс-спектрометр с искровым ионным источником позволяет провести полный анализ исследуемых проб с высокой чувствительностью, за исключением газовых примесей, регистрация которых во многих случаях затруд- [c.129]

В настоящее время наибольшие требования к чистоте материалов предъявляют полупроводниковая техника и вакуумная металлургия. Поскольку газовые примеси и углерод влияют на физические свойства твердых веществ [73], их определение является важной задачей. Возможности определения газовых загрязнений в твердых веществах с помощью метода вакуумной искры рассматривал Дьюк [74]. Автор считает, что предельная чувствительность этого метода по кислороду и азоту составляет меньше 10 з ат.%, а по углероду 10 ат.%. По мнению Виллардсона [75], предел обнаружения, доступный на масс-спектрометре с искровым источником для кислорода и углерода, составляет около 10 ат.% и в дальнейшем может [c.131]

Анализ работ по применению искровой масс-спектрометрии для определения газов и углерода в твердых веществах позволяет сделать заключение о принципиальной возможности использования этого метода для решения таких задач. Однако имеющиеся данные свидетельствуют и о том, что предельная чувствительность определения кислорода, азота и углерода методом вакуумной искры не превышает возможности других методов анализа газов. В то же время сложность анализа этих прнмесей на масс-спектрометре с искровым источником ограничивает его широкое распространение в будущем. Эти трудности усугубляются низкой производительностью метода, так как перед проведением анализа необходим многочасовой прогрев ионного источника, что не всегда гарантирует правильность получаемых данных для этих примесей. Возможность метода также ограничивается природой исследуемых веществ и особенностями их спектров масс, так как во многих случаях аналитические линии газов бывают перекрыты линиями много-зарядных ионов. [c.133]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология