Омегатрон

Рис. 7.13. Результирующая траектория ионов в омегатроне (магнитное поле направлено перпендикулярно площади чертежа) 7 — траектория ионов 2 — радиочастотный генератор

Еще одним типом масс-анализатора является омегатрон. В нем используется движение ионов под влиянием переменного электрического поля в плоскости, перпендикулярной постоянному магнитному полю (рис. 7.13). Все образовавшиеся при ионизации ионы движутся в этой плоскости по круговой траектории. Время, необходимое для совершения каждого полного оборота, не зависит от направления и начальной скорости ионов, но зависит от их массы и заряда, а также от напряженности магнитного поля [c.857]

Резонансные спектрометры, а) Омегатрон. Разделение достигается использованием принципа циклотрона [89, 90, 118] при спиральном ускорении ионов с данным отношением д/М в магнитном поле Я, на которое налагается радиочастотное поле. Ионы фиксируются только в том случае, если частота радиочастотного поля точно равна циклотронной частоте у,с= 1,54 10 Нд/М сек . Диапазон давлений составляет 10 —10 ° мм рт. ст. разрешение падает [c.272]

Омегатрон. Специальный прибор, в котором ионы в мощном -однородном магнитном поле занимают характерные орбиты, параметры которых определяются отношением массы иона к его заряду., [c.409]

На фиг. 409 показан циклоидный масс-спектрометр, который измеряет парциальное давление газа с молекулами определенной массы т, находящегося в смеси газов с различными массами молекул [397]. Подобный же принцип использован в приборе, называемом омегатроном. В замкнутой камере, давление в которой не должно превышать [c.531]

Фиг. 410, Принцип действия омегатрона

Таким образом, ионы, образуемые в омегатроне, разделяются соответственно их массам, и измерение ионных токов является указателем их концентраций в пробе газа, присутствующего в камере анализатора. [c.531]

Присоединение омегатрона к системе откачки, манометру и системе ввода газа показано на фиг. 411 общий вид анализатора АМ-100 — на фиг. 412. [c.531]

Подсчет показывает, что наименьшее парциальное давление, которое может быто измерено с помощью омегатрона, имеет порядок 5Х ХЮ " мм рт. ст. [c.532]

Точность, получаемая при определении молекулярных концентраций при помощи омегатрона, находится в пределах 2—7% и зависит от стабильности давления в ионизационной камере. [c.532]

Омегатрон позволяет определять качественный и количественный состав газа при давлениях ниже 10 мм. рт. ст. [c.532]

В работе [365] описывается омегатрон с высокой чувствительностью. Точность прибора, измеренная при определении изотопного содержания нормального неона, равна 5%. [c.532]

Рис. 12. Расположение полей и результирующая траектория ионов в омегатроне.

Ошибки в омегатроне являются отчасти следствием пространственного заряда, низкой энергии ионов на большей части пути и отчасти большой длины пути. Они аналогичны ошибкам, рассмотренным выше. [c.51]

Продукты десорбции анализировались масс-спектрометрами различного типа статическими с ионизацией электронным лучом и полевой ионизацией, импульсными времяпролетными, омегатроном, квад-рупольным. [c.299]

Исследовались характеристики омегатрона [294, 525] и его применение для определения отношения заряда к массе протона [338], к анализу состава атмосферы [385] и количественному анализу газов [293, 503], В радиочастотном масс-спектрометре [308] исследовались функции распределения энергии ионов и формы линий в масс-спектре. [c.654]

Левин и Лихтман [316], используя омегатрон, исследовали выделение водорода из гидрида титана. Лихтман [317] исследовал также параметры, ограничивающие давление в вакуумных приборах он нашел, что в остаточном газе при работе ионных насосов, преимущественно содержится метан при наличии масляных диффузионных насосов — вода и окись углерода. Ганч [209] анализировал остаточные газы пленок железа, никеля и платины, полученных испарением металла в высоком вакууме. [c.657]

Масс-спектрометр используют не только для обнаружения течи, но и во многих других областях, например для изучения газов при очень малых давлениях. Масс-спектрометр секторного типа представляет собой удобную конструкцию, широко] используемую для решения различных задач [915]. Например, изучение диффузии гелия через стекло [1522], обезгаживание металлов [887]. Условия работы и системы напуска, позволяющие работать с очень малыми количествами образца, были описаны в гл. 5. Однако во многих случаях более пригодны другие типы масс-спектрометров. Эдвардс [568] рассмотрел применение различных типов масс-спектрометров в исследованиях высокого вакуума. В некоторых случаях большими преимуществами обладает омегатрон благодаря высокой чувствительности в сочетании с малыми размерами, простой конструкцией и возможностью работы при высокой температуре. Это делает его пригодным для исследования вакуумной аппаратуры, в которой Возможна высокая температура. Альперт и Бюритц [40] использовали омегатрон в качестве манометра для измерения давления (чувствительность сопоставима с чувствительностью ионизационного манометра) при исследовании остаточного давления, которое может быть получено в стеклянной аппаратуре. Омегатрон имеет то преимущество, что при его помощи можно провести анализ остаточных газов, причем вакуум ограничивается диффузией гелия через стеклянные стенки системы. Это было сделано в изолированной вакуумной системе. В исследуемом спектре остаточный пик гелия увеличивался с течением времени, а пик, отвечающий азоту, не изменялся. Альперт и Бюритц получили для Не ток 2-10 а, соответствующий парциальному давлению гелия 5-10 мм рт. ст. Омегатрон использовали также при очень низких давлениях для определения веществ, образующихся в вакууме при работе масляных диффузионных насосов, с целью установить, состоит ли остаточный газ из продуктов десорбции или образован при разложении масла диффузионных насосов [1676], При помощи этого прибора измерялось также выделение кислорода с поверхности, покрытой окислами бария, стронция и магния, под действием бомбардирующих электронов, как функция энергии и плотности бомбардирующих электронов [2125]. Из полученных результатов следовало, что имеет место двухступенчатое электронное возбуждение твердых веществ, связанное с диссоциацией. Некоторое количество кислорода выделяется при очень низких энергиях электронов, вероятно, благодаря десорбции. [c.496]

Анализ остаточных газов можно также производить на стандартных резонансных масс-спектрометрах типа омегатрон позволяющих проводить анализ при давлении газа 10 " мм рт.ст. [c.227]

Омегатрон Ускорение ионов остаточных и пробных газов Водород, аргон 10- - 10- мм рт. ст. 4.10- [c.14]

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]

Явление наз. ионным Ц.р. (ИЦР), если заряженная частица- ион. ИЦР используют в масс-спектрометрии с 1950. Впервые этот метод был применен в масс-анализаторе (омегатроне), в к-ром измерялся ток ионов, попавших в резонанс с внеш. полем. В омегатроне частицы движугся во взаимно перпендикулярных переменном электрич. и постоянном магнитном полях. По резонансной частоте, используя ф-лу (1), определяют массу ионов. [c.375]

Омегатронный масс-спектрометр [c.857]

Атомизацию водорода на вольфраме изучал Хикмотт [13], ис-лользовавший метод мгновенного накаливания нити ). В этой работе было достигнуто остаточное давление около мм рт. ст.,п реакцию изучали при давлениях от 2- 10 до 1 10" мм рт. ст. Для качественной проверки того, что наблюдаемое изменение давления связано с атомизацией водорода, а не с загрязнениями, использовали омегатронный ион-резонансный масс-спектрометр. Что касается чистоты поверхности и газа, то это, несомненно, наиболее надежное из имеющихся исследований кинетики атомизации. [c.290]

При анализе электрохимического наводороживания используют методы, основанные на определении скорости проникновения водорода через тонкую мембрану, изготовленную из металла с высоким коэффициентом диффузии водорода палладия, армко-железа и др. 46,55-57J. Для регистрации количества водорода, диффундирующего через мембрану, используют различные способы. Простейшим является измерение увеличения давления или объема газа в регистрирующей части ячейки. В устройстве для определения наводороживания металла при трении в кислоте 57J измерение потока водорода проводят при непрерывной откачке системы со стороны выхода мембраны с помощью омегатронного измерителя парциального давления. [c.25]

При изучении с помощью омегатрона взаимодействий Н2 о 0 , на Ад наблюдалось изменение кинетики при поглощении Н2 при расходовании половинного количества его в расчете на адсорбированный кислород. Это говорит о том, что на кд реакция мевду Н2 и Оддц,проходит в две стадии [c.301]

Один из методов измерения времени полного оборота иона использован в омегатроне [930, 932, 1910], радиочастотном масс-спектрометре, работающем по принципу циклотронного резонанса ионов в магнитном поле, впервые описанном Хипплом, Соммером и Томасом. Этот прибор схематически показан на рис. 12. Радиочастотное поле направлено перпендикулярно к магнитному полю. Положительные ионы с низкой кинетической энергией образуются потоком электронов, движущихся вдоль направления магнитного поля. Рассмотрим однозарядный ион с массой т, начинающий движение из состояния покоя. Этот ион опишет некоторую кривую в плоскости радиочастотного и магнитного полей, и если его период вращения равен периоду радиочастоты, то он будет ускорен этим полем так, что радиус его кривизны будет увеличиваться, и ион начнет двигаться по спирали Архимеда к коллектору. Ион с несколько отличной массой будет выбит радиочастотным полем и пройдет последовательно через максимальный и минимальный радиусы, когда он достигнет максимальной и минимальной скорости. Таким образом, для коллектора, расположенного на определенном расстоянии R от точки образования ионов, имеется два критических значения масс т + 34б/п) я (т — УгЬт). Ионы с этими массами будут собраны на коллекторе. Можно показать, что т/Ьт = я/г/2, где п — число оборотов, сделанных резонансным ионом до попадания на коллектор. При R = 1 см, радиочастотном поле 0,1 в/см и магнитном [c.32]

Траектории иона в омегатроне были вычислены Берри [179] описание процессов было дано Эдвардсом [5671 и Варнеке [2127]. Исследование неоднородных магнитных полей проводилось Брубэкером и Пнркинсом [285]. [c.33]

Однако это время можно варьировать в широких пределах уменьшением числа оборотов. Этот факт позволяет использовать прибор для изучения времени жизни ионов, образованных из больших молекул. Прибор прост по своей конструкции, и отсутствие ограничивающих щелей делает его чрезвычайно чувствительным. Разрешающая сила изменяется обратно пропорционально отношению массы иона к заряду, и поэтому данное устройство до настоящего времени применялось при изучении ионов с массой порядка 30 и ниже. Относительная простота и высокая чувствительность омегатрона позволили Альперту и Буритцу [40] использовать его в качестве манометра. Морган, Жернаков и Ланну [1442, [c.33]

Измерения масс проводились с использованием разнообразных конструкций масс-спектроскопов, таких, как масс-синхрометр , хронотрон , омегатрон и масс-спектрометр с двойной фокусировкой типа Нира. Все это также помогало выявлению возможных систематических ошибок. [c.49]

Омегатрон может быть связан с оборудованием, таким, как телевизионная трубка для исследования процессов ее эвакуирования, отпайки и газопогло-щения. [c.496]

Газ, выделяющийся во всех этих стадиях, а также вследствие электронной бомбардировки различных частей трубки, был подвергнут исследованию [15881. Выделение газов из металлов [5681, слюды и геттеров [2099] также исследовалось с использованием омегатрона при давлениях порядка 10 мм рт. с/й. Описано применение омегатрона [1788] для изучения количества кислорода, окиси углерода и азота, адсорбирующихся на вольфрамовом катоде при 300° К, которые выделяются холодной нитью . Омегатрон может быть использован в качестве манометра для измерения давления ионизационный манометр неудовлетворителен для измерения давления кислорода. В работах, связанных с исследованиями верхних слоев атмосферы, радиочастотный масс-спектрометр особенно удобен благодаря своим малым размерам и весу (18421. Несколько таких приборов может быть установлено на одной ракете 1963], и специальные условия, при которых проводилась работа, обеспечили возможность создания очень простых конструкций. Например, при работе на большой высоте можно было устранить вакуумный кожух, системы напуска и с(качную систему, а для изучения ионов, присутствующих в атмосфере, иет необходимости в ионизационной камере. Разрешающая способность прибора была очень мала, поскольку нужно было различать только такие ионы, как N , NO и Oi, поэтому необходимо было иметь три прибора для анализа положительных и отрицательных ионов, а также нейтральных осколков. Описан метод для калибровки по массам [10531 и опубликованы результаты различных измерений арктической ионосферы [1052, 1054, 1188, 1371, 2041]. Было показано, например, что происходит диффузионное разделение аргона и азота на высоте выше 110 км, что при 220 км основными газами являются N2, О, NO и О2 в примерных соотношениях 2,8 2,9 1,4 1. Ионы О не появляются ниже 130 км, но представляют собой основные положительные ионы в спектре на высоте больше 200 км. В Арктике на высоте 200 км плотность атмосферы днем в летний период в 20 раз больше плотности ночью в зимнее время, равной 5-10" г/л . На высоте 100наблюдались ионы О , N0", NO (преимущественно ионы N0 и 0J). Преобладание ионов N0" можно объяснить низким потенциалом ионизации NO (9,5 эе). Ионизационные потен циалы О2 и N2 составляют 12,5 и 15,5 эв соответственно. [c.497]

Пикус и Фикс представили методы расчета фоновых токов [390] и рассмотрели предельную чувствительность магнитно-резонансного масс-спектрометра при анализе микроэлементов [1741. Для анализа остаточных газов в вакуумных системах [25, 272, 292, 519), для изучения сорбции и десорбции газов в ионизационных манометрах с горячим катодом [24] широкое применение нашел омегатрон. [c.657]

Действие омегатронного масс-анализатора основано на разделении ионов по массам при их движении во взаимно перпендикулярных переменном электрическом и постоянном магнитном полях. Разделение ионов происходит на основе явления циклотронного резонанса, при котором ионы определенной массы, частота вращения которых в магнитном поле совпадает с частотой электрического поля ( резонансные ионы), попадают на коллектор. [c.32]

В омегатроне (рис. 4), изобретенном Хипплом, Соммером и Томасом [15—20], используются скрещенные магнитное и электрическое поля. Прибор по принципу работы сходен с циклотроном, однако отличается тем, что в омегатроне однородное электрическое поле действует на ионы в любой точке их траектории, тогда как электрическое поле циклотрона [c.249]

Масс-спектромерия и её применение в органической химии (1964) -- [ c.32 , c.33 , c.49 , c.657 ]

Вакуумные аппараты и приборы химического машиностроения Издание 2 (1974) -- [ c.548 ]

Масс-спектрометрия и её применение в органической химии (1964) -- [ c.32 , c.33 , c.49 , c.657 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология