Масс-спектрометр магнитного поля

Существует много различных типов масс-спектрометров. Детали конструкции и относительные достоинства различных типов приборов описаны в литературе [1—7]. Большинство основных принципов масс-спектрометрии можно продемонстрировать, описав принцип действия простого масс-спектрометра, изображенного на рис. 16.1. Образец, находящийся в емкости, вводится через отверстие, входит в ионный источник а и проходит через электронный пучок в точке в, пучок обозначен штриховой линией. При взаимодействии образца с электронами, имеющими достаточную энергию, образуются положительные ионы, движущиеся по направлению к ускоряющим пластинам гид, поскольку между задней стенкой (напускной щелью) и передней стенкой этого устройства существует небольшая разность потенциалов. Отрицательные ионы притягиваются задней стенкой, которая заряжена положительно относительно передней стенки, и разряжаются на ней. Положительные ионы проходят через пластины гид, ускоряются под действием большой разности потенциалов (несколько тысяч вольт) между этими пластинами и покидают ионный источник через отверстие б. Заряженные ионы движутся по круговой орбите под влиянием магнитного поля. Полуокружность, помеченная е, есть траектория движения ускоренного иона в магнитном поле напряженности Н. Радиус полуокружности г зависит от следующих параметров 1) ускоряющего потенциала V(т. е. от разности потенциалов между ускоряющими пластинами г и (3), 2) массы иона т, 3) заряда иона е и 4) напряженности магнитного поля Н. Связь между этими параметрами выражается уравнением [c.313]

Масс-спектрометрия основана на ионизации молекул при воздействии пучка электронов на образец. При распаде (фрагментации) образующегося положительно заряженного молекулярного иона возникает смесь полол<ительных ионов, которая затем ускоряется и разделяется в сильном магнитном поле на [c.26]

В масс-спектрометре высокого разрешения, известном под названием времяпролетного масс-спектрометра, магнитное поле отсутствует, основным элементом является трубка, в которой происходит дрейф ионов (рис. 22.6). После ускоряющего поля ионы имеют одинаковую кинетическую энергию, но разные скорости из-за различия в массах. Они движутся по линейной траектории в трубке, [c.371]

Изменяя напряженность магнитного поля, ионизированные частицы (или ионы) фокусируют на детектор, входящий в измерительную систему (рис. 31.14). Сигналы детектора записывают в виде масс-спектра по полученному масс-спектру идентифицируют вещества, определяют их массы и строение. По интенсивности ионных токов определяют количества вещества. Разделение и распознавание ионов в масс-спектрометрах основаны на зависимости их движения в электрическом и магнитном полях от собственной массы и скорости, описываемой уравнением [c.751]

Спектрометр ИЦР, выпускаемый в настоящее время промышленностью, представляет собой по существу масс-спектрометр, в котором используется метод регистрации сигнала спектрометров магнитного резонанса. Как и в масс-спектроскопии, в этом методе генерируется положительный ион с массой т и зарядом е. В однородном магнитном поле Н этот ион ускоряется и движется по круговой орбите, плоскость которой перпендикулярна направлению магнитного поля. Движение иона по этой орбите описывается циклотронной частотой выражаемой как [c.329]

В масс-спектрометре (рис. 5) молекулы в высоком вакууме бомбардируются потоком электронов, которые выбивают из них собственные электроны, превращая в положительно заряженные ионы. Пучок таких ионов далее ускоряется электрическим полем и попадает в магнитное поле. При этом за счет силы Лоренца ионы отклоняются от прямолинейного движения. Сила Лоренца зависит от заряда иона Q, скорости его движения, а ускорение, отклоняющее пучок ионов, определяется и массой ионов. В итоге угол отклонения зависит от отношения Q/m и оказывается разным для частиц разной массы. Если, например, в пучке имелись молекулы Ю2, и Ю2, [c.27]

В магнитном время-пролетном масс-спектрометре ионы движутся в постоянном магнитном поле по круговой траектории. В этом спектрометре ионный пучок проходит импульсами с частотой 300 кгц [10]. Ускоряющее электрическое поле падает до нуля раньше, чем ионы (кроме самых легких) выйдут из источника, так что все тяжелые ионы получают равные импульсы, и поэтому в магнитном поле движутся по одной и той же траектории. Так как ионы описывают полную окружность, они фокусируются, давая ионно-оптическое изображение своего пространственного распределения в ионном источнике. Другой тип масс-спектрометра по времени пролета представляет собой прибор, в котором ионы двигаются от источника к коллектору по линейной траектории при отсутствии магнитного поля. В приборе измеряется время дрейфа ионов с известной энергией по длинной ограниченной трубке. Интервал времени между поступлением масс на коллектор [c.7]

Разработана установка (рис. 17), с помощью которой можно одновременно записывать кривые ДТА, ТГ и осуществлять анализ выделяющейся газовой фазы с помощью масс-спектрометра типа квадрупольного масс-фильтра, который упрощает измерение по сравнению с обычным масс-спектрометром магнитного поля. [c.35]

Когда же исследуют совершенно неизвестные смеси и эталонные соединения подобрать нельзя, на масс-спектрометре определяют, какая молекулярная масса соответствует тому или иному пику. Для этого необходимо газообразное соединение, соответствуюш,ее каждому пику, раздельно от других соединений, направить в масс-спектрометр. Там оно подвергнется ионизации, а ионы будут разделены соответственно их массе в магнитном поле. При ионизации в большинстве случаев происходит рас-ш,епление (фрагментация) исходного соедине- [c.63]

Весьма совершенным методом определения кислорода является масс-спектрометрия. В масс-спектрометре положительно заряженные ионы смеси газов, образуемые при бомбардировке электронами, ускоряются в электрическом поле и собираются в пучок, который затем, отклоняясь в магнитном поле, разделяется на отдельные компоненты в зависимости от их массы. Для магнитного поля определенной напряженности величина отклонения зависит от скорости, массы и заряда иона более легкие частицы двигаются быстрее и отклоняются больше. Изменяя ускоряющее напряжение, можно любой требуемый компонент направить на коллектор ионов. Ионный ток пропорционален скорости образования выбранных ионов и, следовательно, парциальному давлению соответствующего газа, например кислорода. [c.193]

В масс-спектрометре органическое соединение (или их смесь) переводится в газообразное состояние, затем подвергается действию электронного (фотонного) удара или сильного электриче-ческого поля, в результате чего удаляется электрон с одной из молекулярных орбиталей и образуется положительно заряженный молекулярный ион. Обладая избыточной энергией, полученной, например, от ударяющего электрона (имеющего, как правило, энергию 50—100.эВ), этот нон распадается на заряженные и нейтральные осколки, первые из которых далее в магнитном (или ином) анализаторе делятся в зависимости от их массы (точнее, в зависимости от отношения массы частицы к ее заряду, последний обычно равен единице) и далее регистрируются. Массовое число, соответствующее исходному (молекулярному) иону и осколочным ионам, является точной и однозначной характеристикой исходной молекулы и ее фрагментов. Образование набора тех или иных осколочных ионов с данной распространенностью (концентрацией) однозначно характеризует структуру исходной молекулы, так что даже очень близкие по структуре соединения (например, изомерные углеводороды) дают свои неповторимые масс-спектры. [c.131]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология