Фарвитрон

Существует более 10 типов динамич. масс-анализаторов квадрупольный, время-пролетный, циклотронно-резонансный, магнитно-резонанс[1ый, радиочастотный, фарвитрон, омегатрон и др. Ниже рассмотрены наиб, широко применяемые масс-анализаторы. [c.661]

Массовые числа от 2 до 250 определяются индикатором парциальных давлений типа фарвитрон. Им можно обнаружить газы, содержание которых в эеципиенте не менее 3%. Спектр масс указывается па осциллографе, но пики спектра позволяют делать только качественное различие между газами [393]. [c.532]

Использование масс-спектрометров в качестве тече-искателей в вакуумных системах требует также повышенной чувствительности к парциальному давлению, т. е. способности замечать появление какого-либо выбранного компонента в присутствии относительного большого давления других компонентов газа. Это свойство связано с методикой поиска неплотностей с помощью обдувания вакуумной системы при работающем насосе тонкой струей контрольнЬго газа (тест-газа). При попадании струи газа на место неплотности в вакуумной системе сильно повышается парциальное давление контрольного газа, вызывая соответствующее возрастание величины ионного тока массы, специфической для этого газа. Такими новыми типами динамических масс-анализаторов, удовлетворяющих этим требованиям, являются омегатрон (ионно-резонансный масс-спектрометр), топатрон и фарвитрон. [c.29]

Фарвитрон. Выходной величиной всех вышеописанных манометров парциальных давлений является сигнал постоянного тока, в связи с чем необходимо измерять очень малые постоянные токи. Вообще говоря, измерение малых постоянных токов связано с существенными постоянными времени порядка десятых долей секунды. Поэтому время снятия масс-опектра, по которому [c.36]

Существенным отличием фарвитрона [Л. 1-22] является то, что выходной величиной датчика является высокочастотный сигнал, который может усиливаться с очень малой П01СТ0ЯНН0Й времени. Отсюда получается возможнюють получения большого участка шкалы масс (от 2 до 250) непосредственно на экране электронного осциллографа при частоте развертки массовой шкалы 50 гц. [c.37]

Рис. 1-18. Схема системы электродов датчика фарвитрона с графиком распределения постоянного потенциала по длине системы.

Рис. 1-119. Масс-спектр, снятый с помощью фарвитрона.

Рис. 1-20. Внешний вид датчика и стойки управления фарвитрона.

В некоторых случаях целесообразно применять электронно-лучевой осциллограф, причем развертка осциллографа синхронизируется с разверткой масс-спектра ускоряющим или магнитным полем [Л. 5-18]. Количество регистрируемых пиков регулируется крайними значениями развертывающего фактора. При наличии экрана с послесвечением может быть применена очень низкая частота развертки (ниже 0,03 гц), в связи с чем сохраняются преимущества непосредственного наблюдения. С помощью такой системы регистрации (Л. 5-6] удалось достигнуть чувствительности 5-10- а на 1 сл1 экрана при фоне порядка 1 мм. Каждый массовый пик развертывался в течение 0,3 сек. В приборах типа фарвитрон масс-спектр развертывался с частотой 50 гц. Электронно-лучевая трубка применяется в случае необходимости большой скорости фиксации спектров, например при неустойчивых образованиях. Например, можно зарегистрировать спектр из 40 массовых чисел за 5 мсек [Л. 5-19]. [c.119]

Омегатрон и радиочастотный масс-спектрометр позволяют последовательно получать отдельные пики спектра масс, однако они не дают возможности наблюдать всю кинетику троцесса газовыделения или газопоглощения. Если необходимо наблюдать одновременно изменение всего спектра исследуемой газовой смеси, наиболее подходящим прибором является масс-спектрометр типа фарвитрон. [c.152]

Фавитрон имеет ряд достоинств, к числу которых, помимо малых размеров как самого датчика, так и измерительного блока, относится также то, что разделение масс происходит в статическом электрическом поле, а усиление ионного сигнала происходит в самом датчике. Фарвитрон имеет широкий диапазон регистрируемых масс и рабочих давлений и относится к быстродействующим приборам, предназначенным для быстрого качественного анализа состава оста- [c.152]

Использование магнитных статических масс-спектрометров для измерения парциальных давлений остаточных газов в вакуумных системах затруднительно из-за их сложности и громоздкости. Поэтому в течение последних лет интенсивно проводятся работы по созданию новых, более простых и удобных устройств, позволяющих осуществлять масс-спектрометрический анализ газов в высоком вакууме. Такого рода устройства получили название динамических масс-спектрометров из-за обязательного наличия в них высокочастотного электрического поля. К такого рода приборам относятся омегатрон, радиочастотный масс-спектрометр, импульсный пролетный масс-спектрометр, фарвитрон и электрический фильтр масс. [c.194]

По принципу действия фарвитрон несколько напоминает омегатрон. И в том, и в другом приборе имеется высокочастотное поле, частота которого определяет резонансные массы регистрируемых ионов, но в омегатроне колебательные движения ионов достигаются благодаря применению магнитного поля, а в фар-витроне это происходит с помощью электростатического поля. В фарвитроне удалось устранить недостатки, присущие омегатрону, — неудобство применения громоздкого постоянного магнита и малую скорость записи масс-спектра. Однако фарвитрон применяется при газовом анализе пока лишь для качественного изучения быстро изменяющихся процессов, в то время как омегатрон пригоден и для количественных измерений. [c.217]

Принцип действия фарвитрона основан на разделении ионов различных масс с помощью только электрических полей [132— 134]. [c.217]

Аналогом принципа действия фарвитрона может быть известный пример из механики. Если заставить шарик свободно двигаться по желобу, имеющему форму параболы, то он будет совершать колебания с определенной частотой, не зависящей от амплитуды. [c.217]

Конструкция фарвитрона схематически изображена на рис. 8. 18. Электронный ток, эмиттируемый вольфрамовым катодом 1, ускоряется сеткой 3 и производит ионизацию газа в камере а. Значение электронного тока регулируется напряжением на электроде 2. Возникающие в камере а ионы ускоряются напряжением электрического поля, приложенным к электродам 4 и 5. Далее ионы попадают в пролетное пространство 6, где происходит их разделение по массам за счет различия скоростей. После прохождения пролетного пространства ионы попадают в тормозящее поле, создаваемое электродами 7 и 8. Электрическое поле между сетками 4—5 и 7—8 выбрано так, что распределение потенциала вдоль оси прибора в этих зазорах образует ветви параболы. В камере б ионы теряют свою энергию, и с момента, когда кинетическая энергия ионов будет скомпенсирована электрическим полем, ионы начнут движение в обратном направлении. Таким образом, если Б прибор ввести импульс ионов, то возникнут колебания последних, причем каждая группа ионов одинаковой массы будет колебаться с частотой, определяемой массовым числом. Если теперь импульсно вводить новые порции ионов в фазе с колебаниями ионов определенной массы, то количество последних в образовавшемся колеблющемся сгустке будет увеличиваться, а в цепи электрода 9 возникает наведенный ток. [c.218]

Синфазное поступление ионов в данной конструкции фарвитрона осуществляется подачей импульса, отпирающего напряжения на диафрагме 2. Частота следования импульса напряжения должна соответствовать частоте колебаний ионов определяемой массы. Изменением частоты отпирания электронного луча, ионизирующего газы в камере а, создаются последовательно условия для усиления колеблющихся пакетов ионов с различными массами. При этом в цепи электрода 9 создается наведенный ток с частотой, соответствующей в данный момент времени условиям колебания усиленного пакета ионов, для массового числа которых соблюдены указанные выше условия. [c.219]

Произведя развертку по частоте, можно наблюдать в цепи электрода 9 импульсы напряжения, возникающие на сопротивлении нагрузки, пропорциональные количеству ионов данной массы. После соответствующего усиления эти импульсы напряжения могут быть поданы на вертикальные пластины электроннолучевой трубки. На горизонтальные пластины в этом случае подается напряжение развертки, соответствующим образом синхронизированное с изменением частоты отпирания электронного луча в фарвитроне. Измерительная схема прибора упрощается ввиду возможности использования усилителя переменного тока. [c.219]

Разрешающая способность фарвитрона в первом приближении пропорциональна отношению амплитуд постоянного и переменного напряжений. Она ограничивается опасностью пробоев между электродами с ростом постоянного напряжения и увеличением рассеивания ионов вследствие уменьшения переменного напряжения. [c.219]

Существующие конструкции фарвитрона имеют разрешающую способность около 20. Фарвитрон может работать в диапазоне давлений 10" -н10 мм рт. ст. В этом случае им могут быть зарегистрированы все компоненты остаточных газов, имеющие величину не менее 3% от общего давления при абсолютном давлении не ниже 1 10 мм рт. ст. В области высоких давлений работоспособность фарвитрона ограничена возникновением пространственного заряда ионов и уменьшением их длины свободного пробега, а при низких давлениях — фоном других ионов и чувствительностью измерительной аппаратуры. Фарвитрон не пригоден для количественного измерения давления, так как величина наведенного сигнального напряжения определяется эффектом объемного заряда ионов и не имеет линейной зависимости от давления. Кроме того, в процессе работы прибора в его спектре возникают фиктивные линии, соответствующие массовым числам, которые в 4 раза больше или меньше измеряемой массы. [c.219]

Несмотря на невысокую разрешающую способность, фарвитрон находит широкое применение в вакуумной технике в связи с простотой конструкции и возможностью анализа быстро изменяющихся процессов. Особенно целесообразно его использование в системах, где известен качественный состав остаточных газов, например на откачных постах в электровакуумном производстве. [c.220]

Квадрупольные масс-спектрометры или фильтры масс. Фильтр масс, так же как хронотрон и фарвитрон, пригоден для измерений при давлениях порядка 10 мм рт. ст. и при более высоких. Эти приборы можно применять для контроля процессов в высоком и среднем вакууме. Фильтр масс можно применять для контроля состава газов в вакуумных плавильных печах, в установках для напыления тонких пленок и т. п. [c.550]

Панорамный анализатор парциальных давлений (фарвитрон). Масс-спектрометр фарвитрон работает при наличии электростатических полей без внешнего магнитного поля. Фарвитрон имеет меньшую разрешающую способность и меньшую чувствительность, чем омегатрон, но он дает возможность одновременно наблюдать весь спектр масс, в то время как омегатрон измеряет парциальные давления газов только поочередно. Спектр масс в диапазоне от 2 до 250 регистрируется осциллографом. С помощью прибора можно исследовать полный состав газовой смеси, а также наблюдать и анализировать быстро меняющиеся процессы. В фар-витроне ионы различных масс разделяются благодаря резонансу, когда частота напряжения, приложенного к измерительной трубке, совпадает с частотой колебаний ионов определенного типа. [c.552]

Фарвитрон предназначен для измерения давлений в диапазоне 1 10 — 1 -Ю" мм рт. ст. Нижний предел измеряемых давлений определяется уровнем шумов, а В1рхний ограничен влиянием пространственного заряда в измерительной трубке и уменьшением средней длины свободного пробега. [c.553]

Рейх Г. Фарвитрон — новый индикатор парциального давления без магнитного поля. — В сб. Современная вакуумная техника . М., Изд-во иностр. лит., 1963, с. 185. [c.570]