Секторное магнитное поле

Секторное магнитное поле [c.21]

Секторное магнитное поле 21 [c.21]

Из уравнения (7.5) видно, что каждый отдельный ион, характеризуемый конкретной величиной М е, при данной индукции магнитного поля движется по собственной траектории. Одновременно секторное магнитное поле действует как собирающая линза, фокусируя ионные пучки, отличающиеся угловым распределением (рис. 7.8). Из этого [c.855]

Р и с. 4. Фокусирующее действие секторного магнитного поля. [c.22]

В общем случае диссоциация может происходить в любом месте между ионным источником и коллектором, и, следовательно, при переходе может освобождаться внутренняя энергия поэтому условия процесса будут значительно более сложными, чем указывалось в приведенных выше уравнениях, так как многие ионы не могут быть зарегистрированы. Очень малые количества освобождающейся внутренней энергии при больших значениях (V — У1) будут вызывать сильную дискриминацию образующихся ионов и препятствовать их прохождению через входную щель масс-спектрометра в конце области ускоряющего поля. Благодаря фокусирующим свойствам секторного магнитного поля ионы, претерпевающие разложение около входной щели, могут быть зарегистрированы при массовых числах, определяемых выражением [c.259]

В разделе, посвященном метастабильным ионам, указывалось, что на основании измерения масс ничего нельзя сказать о причинах переходов, можно лишь получить сведения о начальной и конечной массе рассматриваемых ионов. Уравнение для прибора с секторным магнитным полем т = т 1т1 (стр. 259) справедливо, независимо от того, вызван ли данный переход столкновением [c.285]

Метод изучения распределения кинетической энергии, примененный Инграмом и Стентоном [1017, 1920], использует 90-градусный электростатический анализатор, изолированный от магнитного анализатора и находящийся по отношению к нему под высоким потенциалом. Типичная картина распределения кинетической энергии для некоторых ионов в масс-спектре пропана приведена на рис. 125. Как было упомянуто в гл. 1, масс-спектрометр с простой фокусировкой и секторным магнитным полем, обычно используемый для анализа органических соединений, образует не масс-спектр, а спектр импульсов ионов, которые входят в магнитный анализатор. Поэтому оценка кинетической энергии образующихся ионов может быть получена из разности между ускоряющим напряжением (при котором регистрируется пик исследуемых ионов [c.291]

Все увеличивающиеся возможности вычислительной техники позволяют достигать высокой скорости обработки результатов. Группа лабораторий в США [1837] и в Европе [231] провела совместное исследование стандартных образцов, содержащих углеводороды С1— С4, позволившие установить точность анализа. При этом достигаемая точность определений не зависела от того, проводились ли они на приборе с 180- и 90-градусным секторным магнитным полем. Результаты одного из этих определений сравнивались также с данными химического объемного анализа. [c.442]

Другие работы, включающие анализ очень малых количеств легких газов, были связаны с исследованием газоотделения катодов [1637] в течение 500 час работы. Установление состава этих газов дает возможность выявить их действие и действие продуктов их диссоциации на работу катода. В другом исследовании [1444, 1445, 1598, 1599] прибор с 60-градусным секторным магнитным полем и с отключающейся откачной системой использовали для исследования газов, выделяющихся с оксидных катодов в вакуумных системах. [c.496]

Рис. 6. Схема разделения ионов по массам в поверхностном секторном магнитном поле.

Для масс-спектрометра с секторным магнитным полем и радиусом центральной траектории пучка ионов г разрешающая способность т/Ат равна [c.28]

Такое разрешение уже достигнуто на соответствующем приборе с секторным магнитным полем, описанным в предыдущей статье, для пиков с массой около 300. Образец не был твердым парафином, а состоял из смеси н-алканов и алкилнафталинов. Есть другие примеры рядов соединений с эквивалентными массами, где разного типа соединения имеют один и тот же молекулярный пик. Например, одно вещество имеет атом серы, а другое нет. В подобных случаях приборы с высокой разрешающей силой будут полезны для анализов масляных дистиллятов. [c.191]

Описанный выше источник ионов был испытан на масс-спектрометре с секторным магнитным полем 90°-ного типа, описанным ранее в работе [8]. Питание электродов постоянным напряжением осуществлялось от батарей. Для измерения малых ионных токов до 10 а был использован электрометр с динамическим конденсатором. [c.474]

Секторные масс-анализаторы вследствие неперпендикулярного входа ионного луча в область магнитного поля при апертурном угле 2° могут обеспечивать фокусировку по углу более высокого порядка ( а ). Однако так как в каждом конкретном случае из-за разнообразных причин возможны отклонения от наилучшего положения, особенно при увеличении ширины выходной щели источника, более надежно рассчитывать необходимые параметры щелей источника и приемника ионов по классической формуле фокусировки в секторном магнитном поле, тем более, что запас прочности позволит наверняка задать граничные условия при регистрации изотопных отношений элементов. [c.63]

С начала 50-х годов стала применяться улучшенная магнитная фокусировка [Л. 1-3] с помощью секторного магнитного поля, дающая более четкое ионное изображение, свободное от искажений (аберраций до третьего порядка). При улучшенной фокусировке ионы падают на границы магнитного поля и покидают их уже не нормально, а под некоторым углом (рис. 1-7) и вершина угла магнитного поля находится над линией, соединяю- [c.17]

Современные отечественные масс-спектрометры статического типа [Л. 26], частично описанные в гл. 6, являются приборами с секторным магнитным полем и с улучшенной фокусировкой. Они предназначены в основном для периодического изотопного и газового анализа в лабораторных условиях ори выполнении исследовательских работ с повышенными чувствительностью и точностью. [c.19]

В 1933 г. Барбером [121] и более детально Стефенсом [1929, 1930] было показано, что действие линзы при 180-градусном отклонении в однородном магнитном поле является частным случаем фокусирующего действия любого клинообразного магнитного поля. Если центр кривой ионного пучка, проходящего через магнитное поле, совпадает с вершиной клина, т. е. пучок ионов входит и выходит из поля под прямым углом к его границе, и если пучок однороден по массе и энергии, то он фокусируется на линии, соединяющей точку образования ионов и вершину клинообразного магнитного поля, как это показано на рис. 4. Отношение дисперсии по массам к уширению изображения, вызываемому несовершенством фокусировки, достигает максимума при sin 6 = = 2sin ф, следовательно, теоретически максимальное разрешение достигается при этом асимметрическом построении. Однако ожидаемое улучшение незначительно и не компенсирует трудности, связанные с установкой масс-спектрометрической трубки и увеличением траектории ионов. Поэтому обычно используют симметричные приборы с простой фокусировкой. Теоретическая характеристика симметричного прибора не зависит от угла сектора прибор Демпстера представляет особый случай, когда секторный угол равен 180°. В течение ряда лет после выхода статей Барбера и Стефенса масс-спектрометры секторного типа не конструировались (хотя 60-градусные секторные магнитные поля использовались в масс-спектрографах с двойной фокусировкой [112]) и продолжалось использование 180-градусных приборов [1490, 1491, 1762]. [c.21]

Особый случай, который во многих отношениях является простейшим, был выбран Бейнбриджем и Джорданом. Они исходили из значения фе= я/]К2 радиан = 127°17 и рассматривали поле, фокусируюш,ие свойства которого были известны ранее [987, 988] используемое ими значение фт= 60° фигурировало в первом примере применения секторного магнитного поля. Построение, приведенное на фиг. 9, иллюстрирует возможность получения симметрично расположенных объекта и изображения в электростатическом и магнитном полях при Ге= Гт, как обязательным условием двойной фокусировки. Среднее значение радиуса Ге равно 25,4 см, дисперсия по массам 5 лж на 1 % относи- [c.27]

Рядом исследователей изучалось неоднородное секторное магнитное поле [132]. Если напряженность поля изменяется с радиусом по закону г , где л немного меньше единицы, то дисперсия масс и разрешающая сила могут стать гораздо большими, чем в случае однородного поля [27, 531, 1985]. При этом на приЬоре с простой фокусировкой может быть достигнута разрешающая сила в несколько тысяч. Было показано [154], что, используя специальную формулу для получения магнитного поля определенного очертания, действующего в радиальном направлении, можно улучшить фокусирующие свойства 180-градусного спектрометра, которые позволят работать с гораздо более расходящимися ионными пучками [1123, 1208]. [c.29]

Блирс и Меттрик [227] детально исследовали причины хроматической и сферической аберрации в масс-спектрометре с простой фокусировкой и с секторным магнитным полем и определили долю участия каждой аберрации в общей ширине пучка. Они нашли, что основная аберрация, вызывающая [c.64]

Двухступенчатый магнитный анализатор повышает чувствительность определения распространенности лйшь в случае упругого рассеяния ионного пучка, что является основной причиной рассеяния. Секторное магнитное поле только создает дисперсию импульсов, а рассмотренная выше комбинация двух последовательных секторных полей не может исправить большой, разброс по энергии в пучке положительных ионов. Применение второго ускоряющего поля, увеличивающего энергию всех ионов, уменьшает относительную величину разброса [c.109]

В приборах, имеющих 180-градусный магнитный сектор, ионный источник расположен в области магнитного поля, но в 90-градусных приборах поле должно создаваться вспомогательным магнитом. Наличие такого поля [1681, 2034] вызывает дискриминацию изотопных ионов (гл. 3) особенно в тех случаях, когда вспомогательное магнитное поле не изменяется в соответствии с главным магнитным полем [386]. Ионизационная камера изготавливается из немагнитных материалов, чтобы исключить искажение магнитного поля в области ионизации. Несмотря на то, что были описаны приборы с секторным магнитным полем, в которых источник находится вне магнитного поля, их использованию для анализов препятствует недостаточная чувствительность, вызванная отсутствием такого поля [216, 360, 361]. Чувствительность ионного источника с электронной бомбардировкой (например, в масс-спектрометрах типа MS-8 фирмы Metropolitan-Vi kers как функция выталкивающего напряжения, измеряемого относительно стенок ионизационной камеры) изображена на рис. 33. Для небольших количеств образца на графике наблюдаются два максимума, соответствующие выталкивающему напряжению — 2 б и +3- —1-5 в в зависимости от метода настройки. [c.117]

В некоторых случаях целесообразно применять катодный осциллограф. Группы пиков непрерывно воспроизводятся на экране катодно-лучевой трубки при этом можно непосредственно наблюдать изменение высоты одного пика по отношению к другому. Для того чтобы записать выбранный участок масс-спектра, полученного, например, на масс-спектрометре с секторным магнитным полем, необходимо изменить ускоряющее напряжение (или магнитное поле) (1166, 2072], причем развертка спектра должна осуществляться синхронно с разверткой катодного осциллографа. Количество регистрируемых пиков легко может быть установлено изменением амплитуды развертки. При наличии экрана с послесвечением может быть использована очень медленная частота развертки (ниже /зо гц). При этом сохраняются преимущества непрерывного наблюдения. Чувствительность усилителя вертикального отклонения катодного осциллографа ограничена скоростью развертки спектра, которая определяет необходимую полосу частот. Она также зависит от количества пиков, находящихся на развертываемом участке. Форрестеру и Уолл и [667] удалось достичь высокой чувствительности (с отклонением 1 см при токе 5-10" - а при величине фона 1 мм) каждый массовый пик развертывался в течение 0,3 сек. [c.228]

Время пролета иона представляет собой промежуток времени между образованием иона и его регистрацией. В приборе с секторным магнитным полем, использующем магнитную развертку, все ионы получают одинаковую энергию ускорения, и время, необходимое тяжелым ионам для достижения коллектора, больше, чем для легких, но в обоих случаях оно зависит от величины ускоряющего напряжения, используемого для регистрации данного спектра. При развертке спектра по напряжению разница во времени пролета тяжелых и легких ионов будет еще больше. Значительная часть времени пролета ионов приходится на ионизационную камеру, где ионы под действием слабых полей движутся относительно медленно. Контроль времени пролета ионов можно осуществить при помощи выталкивающего электрода, расположенного в ионизационной камере для этой цели на электрод подается небольшой отрицательный (по отношению к стенкам камеры) потенциал поле выталкивающего потенциала подавляет действие рассеянных полей, проникающих в ионизационную камеру от главного ускоряющего поля. Легко видеть, что любые изменения, приводящие к увеличению времени пролета различных ионов, будут вызывать изменение интенсивностей пиков осколочных ионов, поскольку большинство ионов в масс-спектрах органических молекул образуется при многоступенчатых реакциях, и спектры их зависят от времени. Так же как и в приведенных выше примерах, по изменению времени пролета ионов можно видеть, что такие факторы, как образование изолирующих пленок на электродах ионизациогЛюй каме-, ры, вызывающие изменение положения электронного пучка и, следовательно,) области образования ионов, могут также воздействовать на время пролета.) [c.445]

Другие случаи взаимного влияния образцов, приводящие к неаддитивности, относятся к возникновению поверхностных и объемных зарядов в ионном источнике и были обсуждены Брубэкером [283]. Для того чтобы потенциалы и градиенты были относительно независимы от этих зарядов, электронный ток должен быть как можно меньше, а создаваемый градиент как можно больше. Это приводит к большему разбросу энергии в ионном пучке, выходящем из ионизационной камеры, и вызывает падение чувствительности поскольку в приборе с секторным магнитным полем и простой фокусировкой получается спектр импульсов, то пики ионов всех масс будут уширены и наивысшее разрешение, присущее прибору, не может быть достигнуто при малых приложенных полях. [c.447]

Промышленностью выпускаются различные масс-спектрометрические течеискатели. Многие приборы, используемые для этой работы, относятся к конструкции с секторным магнитным полем [331, 1500, 1593, 1959, 2013, 2192], другие — к приборам с циклоидальной фокусировкой [1590], ионнорезонансным [157, 158], радиочастотным [1438, 2075] или время-пролетным . Масс-спектрометр может обнаруживать гелий в атмосфере в количестве менее п-10 % [726], однако нелегко сопоставить эту цифру с минимальной величиной обнаруживаемой течи, особенно в тех случаях, когда исследуемая система непрерывно откачивается. Так же как и в других методах обнаружения течи, упомянутых выше, эта величина будет зависеть от скорости откачки а также других факторов, например времени, в течение которого течь в вакуум- [c.495]

Наиболее известным и щироко распространенным (особенно при исследовании органических соединений) является прибор с отклонением в секторном магнитном поле, в котором ионы разделяются по массам при прохождении моноэнергетнческого пучка через область магнитного поля, силовые линии которого перпендикулярны траектории ионов. [c.27]

В докладе наряду с обсуждением этих факторов сравниваются результаты, полученные на трех масс-спектрометрах с двойной фокусировкой а) 60°-ном секторном масс-спектрометре с цилиндрическим конденсатором, помещенным в магнитное поле, с радиусом сектора 305 мм б) циклоидальном масс-спектрометре с фокусным расстоянием, равным 155 и.и в) сдвоенном масс-спектрометре ( тапдем ) с 90°-ным электрическим секторным полем радиуса 305 мм и следующим за ним 60°-ным секторным магнитным полем радиуса 254 мм. [c.55]

Эксперименты проводились на масс-спектрометре с 90°-ным секторным магнитным полем, общий вид которого показан на рис. 1. Вакуумная оболочка трубы масс-спектрометра была изготовлена из нержавеющей стали типа 304. Ионный источник имел электронную пушку, работающую по методу РЗП [1]. Ионная оптика была несколько изменена по сравнению с оптикой, использованной Ниром [8]. Все электрические вводы были выведены наружу через 16 вакуумных уплотнений в конце трубы. Так как источник масс-спектрометра находился при потенциале земли, а анализатор иод высоким напряжением [9], то среди 16 вакуумных вводов не было высоковольтных. Высокое напряжение подавали непосредственно на вакуумную оболочку анализатора. Ионный источник нривипчивали к секции анализатора вакуумной прокладкой служила золотая проволока. Труба анализатора была изолирована от земли керамическими изоляторами, показанными на рис. 1. Газ мог вводиться непосредственно в ионизационную камеру через специальный натекатель. Дифференциальная откачка обеспечивала перепад давлений между областями источника и анализатора в 10 ч- 20 раз. [c.391]

В настоящей работе использовался масс-спектрометр с 90°-ным секторным магнитным полем и радиусом кривизны траектории ионов 12,5 см. Электронный пучок коллимировался небольшим постоянным магнитом с напряжеппостью поля 200 гс. Катод и электронная пушка питались только от батарей. Напряжение на выталкивающем ионы электроде было около 2 б, а па коллекторе электронов - -10 в по отношению к ионизационной камере. Это снижало попадание в камеру со стороны коллектора отраженных и вторичных электронов. Обычно использовали ток электронов 3—5 мка. Для измерения ионного тока служила обычная электрометрическая схема с самописцем на выходе, которая позволяла измерять сигналы до 10 а. При работе в масс-спектрометр напускали смесь (1 1) исследуемого газа и 8Гб. Рабочее давление в приборе было таким, что линейная связь тока положительных ионов и давления хорошо выполнялась. [c.453]

Масс-спектрометр для одновременного наблюдения ионов с массами 2 и 3, в котором используется двойной ко.плектор ионов, был сконструирован Чателем под руководством Нифа. Прибор представляет собой обычный масс-спектрометр с 60-градусным секторным магнитным полем и средним радиусом кривизны траектории ионов, равным 5 сл1. Здесь будут описаны только характерные особенности этого прибора. [c.504]

Цельнометаллический прибор с секторным магнитным полем. Допускает замену ионного источника. Может быть разобран, отремонтирован и модифицирован без измеиепия фокуатровки.) Rev. Sei. Instr., 14, 125—129 (1943). [c.577]

А. Tasman И. A., BoerboomA. J. H., Расчет иопно-оптических свойств неоднородного секторного магнитного поля, включающий аберрации второго порядка в средней плоскости. Z. Naturfors h., 14а, 121 (1959). [c.680]

При наличии в спектре пиков с соседними массовыми числами, сильно различающимися по интенсивности, будет происходить частичная интерференция этих пиков. Точность измерения менее интенсивного пика будет зависеть от хвостов у основания более интенсивного пика. Эти хвосты ассимпо-тически стремятся к нулю с обеих сторон пика. Они являются большей частью результатом рассеяния ионов на остаточных молекулах в камере масс-спектрометра и дефокусировки, вызываемой объемным зарядом, для интенсивных пиков Ю — 10 а. Несовершенство ионной оптики в приборах с секторными магнитными полями вызывает размытие ионного луча, что в свою очередь приводит к дополнительным ошибкам. Некоторые авторы специально исследовали вносимые ионной оптикой дискриминации, заключающиеся в не-идентичностн траекторий ионов, проходящих через масс-спектрометр. Проведенные вычисления и экспериментальные данные показывают, что наибольшей дискриминацией отличается область магнита дискриминационный эффект возрастает на краях магнита из-за неоднородности плотности магнитных силовых линий [87]. [c.146]

В области ионизации при атмосферном давлении на расстоянии 4 мм от первой апертурной щели помещается игольчатый электрод, на который подается напряжение 3 кВ, обеспечивающее разрядный ток величиной 5 мкА ионы, образующиеся в коронном разряде, взаимодействуют с нейтральными частицами. Затем ионы проходят через промежуточную область (5), на электроды которой подается электростатическое поле, фокусирующее их на вторую апертурную щель. Один из фокусирующих электродов используется в качестве монитора для измерения полного ионного тока, который в промежуточной области составляет 6-10 А, после прохождения второго апертурного электрода 4-10 о А ионный ток на коллекторе — А. Масс-анализатором к источнику ИАД служит либо квадруполь, либо анализатор с секторным магнитным полем. В качестве га-за-реагента, как правило, примекяли азот, иногда с примесями органических соединений (этанол, бензол, хлороформ и др.). Можно также использовать кислород, аргон, водород, воздух. При коронном разряде во влажном азоте последний, как главный компонент, ионизуется с образованием ионов Ы+ и N2+, [c.22]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология