Фокусировка электростатическая

Схема детектора показана на рис. 24. Детектор состоит из ионного источника с высокой эффективностью и фокусировкой ионов пространственным зарядом с дополнительной фокусировкой электростатическими линзами. Эта конструкция источников в той или иной модификации используется во многих лабораториях, и ряд конструкций серийных квадрупольных масс-спектрометров оснащается такими устройствами. Единственным недостатком этой конструкции является низкая вакуумная прозрачность и большая площадь поверхности, нагреваемая излучением катода. [c.199]

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]

Пушки электронных приборов либо являются маломощными устройствами, либо работают в импульсном режиме с большой скважностью пучка. Эти пушки работают в стабильном высоком вакууме запаянных приборов, что позволяет широко применять электростатические методы фокусировки и проведения пучка, а также не уделять большого внимания вопросам их тепловых режимов. [c.240]

Колебания степени вакуума в рабочей камере вынуждают использовать электростатическую фокусировку пучка только в области, непосредственно прилегающей к катоду, где вакуум относительно стабилен. Прохождение пучка через лучевод и в рабочей камере печи обеспечивают электромагнитные катушки, так как применение высоких потенциалов в условиях значительных колебаний вакуума неминуемо привело бы к электрическим про- боям. [c.241]

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]

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 Маттауха — Герцога (рис. 22.4). В этом приборе угол электростатического поля [c.371]

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]

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]

Рис. 10.3-8. МСВИ Схематическое изображение спектрометра для реализации статического варианта МСВИ. 1 — источник первичных ионов 2 — 90°-отклоняющее устройство 3 — система управления первичным пучком (для фокусировки ионного пучка) 4 — апертура для разделения масс 5 — мишень 6 — фокусирующая линза (электростатическая линза, состоящая из заряженных металлических пластин с отверстиями для ионного пучка) 7 —рефлектор (отражает пучок ионов под углом около 180° при помощи электрического поля) 5 —канальная пластина и сцинтиллятор 5 — фотоумножитель [10.3-4].

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]

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]

I — три электронных прожектора с электростатической фокусировкой 2 — общая отклоняющая система 5 — теневая маска 4—б — элементы синего>>, зеленого и красного люминофоров (сильно увеличены). [c.107]

Введение электростатического поля перед магнитным (двойная фокусировка) позволяет получать настолько высокое разрешение, что массы частиц могут быть найдены с точностью до трех или четырех десятичных знаков [1, 3—7, 10в, Юг]. На рис. 4а и 46 даны примеры схем таких приборов с двойной фокусировкой. В электрическом поле на положительный ион действует сила в направлении поля таким образом, путь иоиа, движущегося поперек поля, искривлен. В радиальном электрическом поле (всегда перпендикулярном к направлению полета ионов) радиус кривизны пути иона зависит от энергии иона и напряженности электрического поля. Электрическое поле является анализатором энергии, а не анализатором масс и предназначается для ограничения разброса энергии ионного пучка перед тем, как он войдет в магнитное поле. [c.28]

Метастабильные ионы могут регистрироваться отдельно в магнитных секторных приборах с двойной фокусировкой при специальных режимах сканирования Например, согласованное изменение магнитного и электрического полей, поддерживающее постоянное отношение между током магнита и напряжением электростатического анализатора BjE сканирование) используется для регистрации дочерних ионов, образующихся из выбранных ионов предшественников, в масс спектрометрах с двой- [c.49]

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

Из данного уравнения следует, что массу ионов, проходящих анализатор, можно контролировать, изменяя напряженность электрического поля между электродами. Этот электростатический анализатор, иногда называемый энергетическим фильтром, используют в сочетании с магнитным анализатором В для создания масс-спектрометра с двойной фокусировкой, поскольку в таких приборах ионы фокусируются и по энергиям, и по массам (рис. 7.9). [c.855]

Рис. 7,9. Масс-анализатор Нира-Джонсона с двойной фокусировкой А — электростатический анализатор, В — магнитный анализатор

Удаление многозарядных и загрязняющих ионов происходит в электромагнитном сепараторе, в котором по массам разделяются ионы. С помощью-системы фокусировки и сканирования обеспечивается равномерность облучения поверхности металла и большая площадь защитного слоя. Фокусировка пучка ионов осуществляется электростатическими и квадрупольными электростатическими линзами, а для ионов больших энергий — магнитными квадрупольными линзами. Квадрупольные линзы служат для линейной фокусировки. [c.130]

В масс-спектрографах Астона [71, 77, 85] так же, как и в приборе Коста [398], применяются последовательные электростатическое и магнитное поля. Астону [74] удалось осуществить фокусировку ионного пучка по скоростям при помощи устройства, схематически изображенного на рис. 1. Эта система полей не обеспечивает фокусировку по направлению, вследствие чего интенсивность и разрешение, хотя и повышены по сравнению с параболическим спектрографом, но все-таки не так высоки, как в приборах с двойной фокусировкой. [c.18]

Фокусировка по направлению, которая должна была быть получена согласно оптической аналогии с системой линз, отсутствует действие полей аналогично действию ахроматической системы призм. Здесь в пучке, однородном по массе, но неоднородном по энергии, дисперсия, обусловленная электростатическим полем, приводит к спектру по скоростям. Эта дисперсия компенсируется магнитным полем. Линии фокуса ионов с различным отношением массы к заряду лежат в одной плоскости. Таким образом, для регистрации всего масс-спектра может быть использована фотопластинка. Позднее на основе прибора Астона были сконструированы масс-спектроскопы [1473, 1990] и другие устройства с фокусировкой по скорости [1760]. [c.18]

Во всех приборах с использованием последовательных электростатического и электромагнитного полей, за исключением одного [2166], электростатическое поле предшествует магнитному, хотя двойная фокусировка может быть достигнута при любой последовательности воздействия этих полей на пучок или если оба поля воздействуют одновременно [1055, 2097]. [c.24]

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]

Катоды электронных пушек должны иметь температуру, более высокую, чем температура конденсации паров переплавляемых металлов, для того чтобы избежать их осаждения на катоде и потери катодом эмиссионных свойств. Катоды также следует защищать от ионной бомбардировки или выполнять достаточно массивными. На рис. 9-5,а показана схема конструкции печи с пушками автоэлектрон-ного нагрева, или так называемых установок с кольцевыми катодами. Переплавляемая заготовка /, электрически соединенная с положительным полюсом источника питания, помещена вертикально ее конец бомбардирует пучок электронов, эмиттированных катодом 2, представляющим собой кольцо из вольфрамовой проволоки, нагретое до 2 500—2 800° С, пропускаемым через него током накала. Экран электростатической фокусировки 3 — коробочка нз листового молибдена— электрически соединен с катодом 2 и отрицательным полюсом [c.241]

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]

Большое распространение получили источники типа Нира [17] в которых коллимирование эчектронных и ионных пучков осуществляется о помощью сн стемы щелей Область где непосредственно происходит ионизация может быть заключена в специальный корпус — камеру ионизация в которую поступает газообразный образец по подводящим трубкам а щ ли в корпусе слу жат для ввода электронного и вывода ионного пучка Это так наз ваемый источник закрытого типа в отличие от источника открытого типа в котором область ионизации не ограждена стенками Вместо коллимирования о по мощью щелей может использоваться электростатическая фокусировка элек тронных и ионных пучков, которая более стабильна и проста что особенно ценно при управлении и юстировке с помощью- ЭВМ [c.11]

Для улучшения фокусировки нонов и получения более высокой разрешаю щей способности служат анализаторы с двойной фокусировкой В этом случае к магнитному анализатору добавляется электростатический анализатор, обес печквающий фокусировку ионов по энергиям Он представляет собой сектор ный конденсатор с радиальным электрическим полем Имеется два основных типа масс счектрометров с двойной фокусировкой отличающихся взаимным расположением магнитного и электростатического анализаторов Геометрия Нира — Джонсона допускает только электрическую регистрацию прн геомет рии Маттауха — Герцога возможна как электрическая, так и фотографическая регистрация Масс спектрометры с двойной фокусировкой обычно обеспечи вают разрешающую способность 10 ООО—30 ООО а приборы наиболее высокого класса —до 100 000 Однако увеличение разрешающей способности сопровож дается уменьшением чувствительности [c.16]

Изображение с рентгеновского экрана проецируется оптической системой на фотокатод усилителя света, из которого под действием падающего света эмиттируются фотоэлектроны в соответствии с распределением интенсивности падающего света. Следующее преобразование осуществляется катодолюминесцентным экраном, который излучает свет в видимой части спектра под действием энергии фотоэлектронов. Электроны, освобожденные из фотокатода, сфокусированы в плоскости катодолюминесцентного экрана. Усиление яркости в усилителе света, как и в РЭОПе, осуществляется благодаря увеличению энергии фотоэлектронов под действием ускоряющего поля и в результате электронно-оптического уменьшения изображения. Усилители света бывают одно- и многокамерные, с электростатической или электромагнитной фокусировкой электронного изображения. [c.173]

Разработка вторично-эмиссионного усилителя в виде микроволновой пластины (МКП) и применение его в совокупности с ВОП позволило создать малогабаритные и энергоэкономичные ЭОПы с оборотом изображения за счет электростатической фокусировки, которые относятся по П-му поколению. [c.645]

Приемником излучения является ФЭУ-51 с сурьмяно-натриевоцезиевым катодом, электростатической фокусировкой электронов, [c.67]

Ни один из описанных выше приборов не обеспечивает фокусировку по скоростям и по направлению. Идея создания прибора с двойной фокусировкой принадлежит Барткп и Демпстеру [130], которые показали, что эта фокусировка выполняется при отклонении я/]/2 радиан в скрещенных магнитном и электрическом полях. Упомянутое выше устройство [246] обладало тем недостатком, что оно позволяло получить лишь ограниченную часть масс-спектра. Поэтому, когда были открыты другие методы получения двойной фокусировки, они вытеснили системы скрещенных полей. Ряд приборов, позволяющих получить двойную фокусировку первого порядка, находились в стадии конструирования, когда Герцог и Маттаух [873, 1326] опубликовали полную теорию получения двойной фокусировки при использовании радиального электростатического поля (для которого имеется следующая зависимость между радиусом-вектором г и потенциалом У г) г-д]/ г)1дг = сот ) и однородного магнитного поля, обладающего прямолинейными границами. Все опубликованные описания масс-спектроскопов с двойной фокусировкой могут быть рассмотрены как частные случаи выведенного ими уравнения. Был опубликован и ряд других работ, посвященных фокусировке в масс-спектрографах [286, 464, 858-860, 997]. [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология