Фокусировка магнитная

Как упомянуто ранее, масс-спектрометры (МС) в неорганическом элементном анализе подобны используемым в органической масс-спектрометрии, только диапазон масс у них отличается. МС с магнитным сектором разделяют ионы в пространстве, времяпролетные МС разделяют ионы во времени, тогда как квадрупольный прибор является масс-фильтром. Квадрупольный масс-фильтр широко распространен из-за его низкой стоимости и надежности, и он не требует столь высокого вакуума, как секторные масс-спектрометры [8.5-19]. Основным ограничением квадрупольного фильтра является ограниченное разрешение, которое составляет обычно 1 а.е.м. по всему диапазону масс. Благодаря наличию изобарных помех существует необходимость применять масс-спектрометры высокого разрешения. Большинство из них имеет двойную фокусировку, т. е. сочетание электростатического анализатора и [c.139]

Разделенные таким образом пучки ионов с различными массами, но с одинаковой кинетической энергией через щель 5 электростатического анализатора поступают в магнитный анализатор. Такая дополнительная фокусировка по энергии резко повышает разрешающую способность масс-спектрометра. Современные масс-спектрометры с двойной фокусировкой имеют разрешение до 150 ООО. [c.50]

Ионный пучок далее попадает в зону магнитной фокусировки. Здесь в магнитном поле прямолинейные траектории ионов искривляются, причем геометрия магнитного поля рассчитана так, чтобы сфокусировать ионы на детекторе. В конечном итоге ионы подходят к детектору по индивидуальным траекториям, которые целиком определяются величиной отношения массы иона к его заряду <(м/е). Варьируя электростатическое или магнитное поле, можно сфокусировать на детекторе ионные потоки для каждого значения м е и измерить количественно соответствующий таким частицам ионный ток, т, е. величину, пропорциональную числу частиц с данным м е в анализируемой плазме. Развертка по м е дает масс-спектр, в котором по оси абсцисс отложены величины м/е, а по оси ординат — интенсивности ионного тока, или, что то же самое, доля частиц с данным м/е в плазме (рис. 2). Поскольку в подавляющем большинстве случаев образующиеся осколки однозарядны, шкала м/е практически совпадает со шкалой ионных масс. [c.67]

В качестве анализатора ионов могут применяться магнитные, квадрупольные и ионные ловушки, анализаторы ионно-циклотронного резонанса, с двойной фокусировкой (магнитные и электростатические), времяпролетные. [c.263]

Если в вакуумных камерах двух рассмотренных ускорителей эпоксидный стеклопластик служит самостоятельным конструкционным материалом, то в конструкции кольцевой вакуумной камеры электронного ускорителя с жесткой фокусировкой магнитного поля в лаборатории Кембриджского университета он играет вспомогательную роль. [c.153]

Рис. 41. Принцип полукруговой фокусировки. Магнитное поле перпендикулярно плоскости рисунка. Угловая расходимость показанных траекторий составляет 20

Наряду с развитием приборостроения в области классической масс-спектрометрии , начиная с 1950 г., предложен ряд оригинальных методов разделения ионов и осуществлено создание большого числа типов приборов, относимых обычно к так называемым динамическим масс-спектрометрам. В динамическом масс-спектрометре с циклоидальной фокусировкой применяются скрещенные электрическое и магнитное поля. Развертка спектра осуществляется путем изменения величины одного из полей [7]. [c.7]

Анализаторы могут быть с магнитной или электростатической фокусировкой, но последние имеют преимущество в защите от внешних электромагнитных помех, и в современных спектрометрах применяются анализаторы типа электростатического конденсатора. Геометрическая форма анализатора и режим пропускания через него электронов могут быть различны. Но обычно проводится предварительное торможение электронов на входе, а между образцом и анализатором создается некоторый потенциал. Этим добиваются лучшего разрешения, хотя и за счет некоторой потери чувствительности. [c.148]

Ход электронного пучка в электронном микроскопе изображен на рие. 11,8. В общем он сходен с ходом световых лучей в обычном микроскопе. Однако поскольку электроны легко рассеиваются и поглощаются, для фокусировки пучка электронов применяют электромагнитное катушки, создающие электростатические или магнитные поля. Для уменьшения рассеяния электронов внутри электронного микроскопа поддерживают высокий вакуум. Наконец, с той же целью для исследования применяют объекты очень малой толщины, нанесенные обычно на тончайшую нитроцеллюлозную, кварцевую, углеродную или другие пленки, прозрачные для пучка электронов. Если последнее условие не будет соблюдено, то под воздействием электронов может происходить нагревание и разрушение объекта. Очень часто вместо самих объектов в электронном микроскопе наблюдают их отпечатки на различных пленках. Такие пленки —отпечатки (реплики) для придания им большей контрастности обычно оттеняют с помощью напыления каким-нибудь молекулярно-раздробленным металлом (например, хромом). [c.49]

В электронном пучке электроны отталкиваются друг от друга и пучок расширяется. Поэтому если необходимо получить острый, сконцентрированный пучок, то ускоряющее напряжение должно быть весьма высоким, а на пути пучка следует применять магнитную фокусировку, сжимая его магнитным полем. Практически при широком несфокусированном пучке (установки с кольцевым катодом и радиальными пушками) ускоряющие напряжения составляют 5—15 кВ, а при сфокусированном луче (установки с аксиальными пушками)—30—40 кВ при работе с остро сфокусированным лучом (сварочные установки) ускоряющие напряжения равны 70—100 кВ. [c.248]

В бетатронах ускоряются электроны с помощью вихревого электрического поля. Для обеспечения устойчивости движения электронов в бетатронах применяют магнитную фокусировку частиц. Энергия электронов, ускоряемых в бетатронах, может достигать нескольких сотен мегаэлектронвольт. [c.80]

Ионизационная камера и камеры ускорения. Из натекателя газовый поток поступает в ионизационную камеру, в которой давление поддерживается на уровне 10- —10 мм рт. ст. и подвергается в ней бомбардировке под углом 90° электронным пучком, испускаемым горячим катодом. Положительные ионы, образующиеся при взаимодействии с электронным пучком, пропускаются через первый ускоряющий электрод с помощью слабого электростатического поля между выталкивающим и ускоряющим электродами. Сильным электростатическим полем между первым и вторым ускоряющими электродами ионы разгоняются до их конечных скоростей. При прохождении пучка ионов между ускоряющими электродами достигается его дополнительная фокусировка. Для получения спектра к трубе анализатора прикладывается магнитно доле или же варьируется разность потенциалов между первым [c.368]

Масс-спектрометр с двойной фокусировкой Нира — Джонсона (рис. 22.5). В приборе этого типа углы отклонения как электростатического, так и магнитного полей составляют 90° и все ионы фокусируются в одной и той же точке детектора. [c.371]

Таким образом, разделение ионов в магнитном поле происходит в зависимости от их массы и заряда. Поскольку скорости разделяемых ионов практически одинаковы, то в магнитном анализаторе осуществляется фокусировка ионов по скоростям. [c.49]

Большие возможности для анализа метастабильных ионов открыли масс-спектрометры с двойной фокусировкой. Эти приборы имеют два БПП - первое между ионным источником и первым анализатором и второе - между анализаторами (рис. 5.4). Такие приборы могут иметь как прямую а и б, первым является электростатический анализатор, а вторым магнитный), так и обратную (в) конфигурацию (электростатический анализатор следует за магнитным). Существующие методы анализа метастабильных ионов в приборах с двойной фокусировкой позволяют регистрировать 1) все дочерние ионы mj, возникающие из родительского иона /И], 2) все родительские ионы т , из которых образуется общий дочерний ион тг, 3) все процессы распада nii т , в результате которых элиминируется конкретная нейтральная частица, 4) специфические переходы m W2, характеризующие определенное соединение или класс соединений. Среди методов анализа метастабильных ионов наибольшее распространение получили следующие. [c.61]

На разрешающую способность масс-спектрометра влияют различные факторы, в том числе радиус траектории иона, ускоряющее напряжение и магнитное поле, ширина щелей ионного источника и коллектора (их минимальное значение определяется чувствительностью детектора), диапазон кинетических энергай ионов с одним значением т/г, проходящих через магнитный анализатор. Послед фактор ограничивает разрешающую способность №сс-спектрометров с одинарной фокусировкой значением 1 в 7500 (при 10%-ной высоте фона). В масс-спектрометрах с двойной фокусировкой (см. рис. 5.7 в разд. 5.4.1) ионы фокусируются сначала в радиальном [c.180]

В одном из известных методов определения молекулярного веса с помощью масс-спектрометра с одной фокусировкой магнитное поле прибора поддерживают постоянным, а соответствующие ионные пучки фокусируют, изменяя потенциал отталкивающей пластины. В идеальном случае масса иона, сфокусированного на коллекторе, обратно пропорциональна ускоряющему ионы потенциалу, т. е. Мп е) [а 1Уг , где Мп — масса иона единичного электронного заряда, аУп — ускоряющий ионы потенциал. В соответствии с этим = VЕсли величины ускоряющих" потенциалов 1 и Уг могут быть точно измерены, а величина М1 точно известна, то М2 удается определить с большой точностью. Однако на практике при использовании обычных масс-спектрометров с одной фокусировкой проблема, как правило, значительно усложняется, в основном вследствие существования других потенциалов в ионном источнике, необходимых для фокусирования ионного пучка и формирования ионов в трубку. В общем указанные потенциалы не претерпевают равномерных изменений при варьировании ионизационного потенциала, поэтому описанные выше простые измерения становятся недостаточно точными. Эту трудность удается преодолеть путем выведения всех небольших градиентов потенциала из ионного источника, как это делается при точных измерениях ионизационного потенциала [102]. Однако это сопряжено с понижением чувствительности прибора, так что исследуемый ионный пучок удается обнаружить лишь с трудом. Кроме того, для многих соединений высокого молекулярного веса напряжения, ускоряющие ионы, должны быть по возможности малыми. В некоторых случаях также понижается чувствительность секторных приборов при низких ускоряющих потенциалах, что в сочетании с указанным выше эффектом часто мешает использованию рассматриваемого метода. [c.12]

В лаборатории авторов велась постройка большого масс-спектроскопа демпстеровского типа с двойной фокусировкой. Магнитный анализатор этого прибора был использован авторами в качестве масс-спектрометра 180°-ного типа с одной фокусировкой с помощью этого масс-спектрометра был проведен ряд сравнительных измерений атомных масс, в принципе аналогичных определениям, сделанным Нэем и Манном. Фактически разрешающая сила этого прибора (измеренная у основания пика) приблизительно равна 1 9000. Такое разрешение плюс специальный метод модуляции пучка позволили авторам определить массы Кг, Кг, Хе, 132 е, o Hg, и " Hg с точностью около 1 2 ООО ООО. [c.11]

А. Галль Р. Н., К вопросу о вертикальной фокусировке магнитных анализаторов масс-спектрометров. Журн. техн. физ., 32, 402 (1962). [c.683]

Масс-спектрометр с двойной фокусировкой обеспечивает фокусировку но направлению и скоростям с помощью электрического и магнитного полей. Существуют различные способы комбипнроваиия магнитного и электрического полей в простейшей из этих комбинаций магнитное поле следует за электрическим. Введение электрического поля улучшает фокусировку изображения, устраняя скоростные аберрации первого порядка в ряде случаев и аберрации второго порядка могут быть сведены к нулю [51—53]. Вторым способом достижения двойной фокусировки является совмещение электрического и магнитного полей (масс-спектрометр с совме-н1енными полями) [54], третьим — сочетание наложенных однородных электрического и магнитного полей с объектом и изображением внутри поля (циклоидальный масс-спектрометр с совме1цен1п>1ми полями) [55]. [c.32]

Экспериментальное осуществление-ФЭ- и РЭ-спектроскопии довольно несложно. На рис. 86 показана схема установки для РЭ-сиектроскоиии (РЭ-сиектрометр). Рентгеновские кванты Нл- из анода рентгеновской трубки 1 попадают на исследуемый образец 2, выбивая электроны от атомов, входящих в состав образца. Разложение электронов в спектр и фокусировка их по энергиям кин производится с помощью магнитного или электростатического поля сферического конденсатора 3. При некоторой напряженности поля электроны, имеющие определенную кинетическую энергию, отклоняются по дуге и попадают в счетчик. Последний сортирует испускаемые веществом электроны по их кинетическим энергиям Енин- Таким образом, зная энергию источника облучения (монохроматическое рентгеновское излучение с энергией Ьу) и экспериментально определяя кин, легко найти Есв по (VI. 13). В ФЭ-спектрометре вместо источника рентгеновских квантов (рентгеновская трубка) применяется источник монохроматического ультрафиолетового излучения. [c.184]

Размеры и форму коллоидных частиц можно определить методом электронной микроскопии. В электронном микроскопе вместо световых лучей используется пучок быстро движущихся электронов. Для фокусировки электронного пучка применяются электронные линзы — электромагнитные катушки, создающие электрические и магнитные поля. Увеличенное изoJбpaжeниe объекта проецируется на светящийся (флуоресцирующий) экран. Для электронного микроскопа предел разрешения, характеризующий способность прибора различать мелкие, близко расположенные детали объекта, составляет 0,2— [c.189]

Принципиально масс-спектрометр состоит из четырех блоков системы напуска, ионного источника, системы магнитной фокусировки и детектора (рис. 1). В системе напуска образец анализируемого вещества испаряют в вакууме. Образовавшиеся пары поступают в ионный источник, где подвергаются бомбардировке пучком ускоренных электронов (энергия обычно порядка десятков элек-тронвольт). Энергия облучения расходуется на выбивание электронов из молекул анализируемого вещества — последние превращаются в положительно заряженные ион-радикалы. Такие частицы высоко реакционноспособны и нестойки. Тут же в ионизационной камере они претерпевают распад на заряженные и незаряженные осколки (отсюда название метода осколочная масс-спектрометрия ). Вся ионизационная камера находится под высоким по- [c.66]

Наиб, часто применяют статистические масс-ана-лизаторы с однородным магнитным полем(оди-нарная ( кусировка) нли комбмацией электрич. и магн. полей (двойная фокусировка). В масс-анализаторах с одинарной фокусировкой (рис. 4) ионный луч, сформированный [c.660]

Лучшее разрешение секторных приборов (уравнение 9.4-1) можно получить при сочетании магнитного сектора с электростатическим анализатором (ЭСА). ЭСА обеспечивает фокусировку ионов ионы с одеюй величиной тп/г, но различной кинетической энергией отклоняются к одной фокальной точке. Такая фокусировка существенно улучшает разрешение прибора без потери интенсивности сигнала. Приборы с двойной фокусировкой позволяют достичь высокого разрешения и точного определения масс. Схематичное изображение масс-спектрометра с двойной фокусировкой приведено на рис. 9.4-7,а. Порядок расположения магнитного сектора (В) и ЭСА (Е) обычно не важен используют приборы и с прямой (ЕВ), и с обратной (ВЕ) геометрией, некоторые производители даже выпускают спектрометры с ЕВЕ-конфигурацией. [c.275]

Магнитные секторные приборы дороже и сложнее в эксплуатации, чем квадрупольные, менее пригодны к МЗИ, Кроме того, их труднее состыковать со многими системами ввода, так как ионный источник функционирует под высоким напряжением, тогда как сис-1 емы ввода, как правило, имеют потенциал земли. Тем не менее секторные приборы с двойной фокусировкой широко распространены из-за возможности их универсального использования в отличие от квад-рупольных анализаторов они способны анализировать метастабильные ионы, измерять точные массы ионов. [c.133]

Ионы, образующиеся как описано выше, можно далее разделить в соответствии с их отношением массы к заряду (.т/г) в магнитном и (или) электрическом полях. В масс-спекрометре с одинарной фокусировкой заряженные частицы сначала ускоряются в сильном электрическом поле с ускоряющим напряжением V и затем поступают в магнитное поле В (в магнитный сектор прибора), ще их движение по дуге радиусом г описывается уравнением [c.178]