Умножители с магнитной фокусировкой

Умножители с магнитной фокусировкой представ- / [c.217]

Умножители с магнитной фокусировкой представляют собой образец конструкции детектора, который может быть использован в магнитном поле. Идеальная конструкция должна быть нечувствительной к изменениям в таком поле. Свойства совершенной фокусировки пересекающихся электрических и магнитных полей (стр. 29) позволяют найти решение этой задачи. [c.217]

Ни одна из перечисленных выше характеристик не оказывает такого существенного воздействия на умножитель, как магнитное поле. Если развертка масс-спектра осуществляется путем изменения магнитного поля,то рассеянное поле у детектора будет возрастать с увеличением массы иона, поступающего на коллектор. Дискриминация, вызываемая этим явлением, может полностью уничтожить усиление на ионах с массами около 200. Воздействие рассеянных полей можно отчасти ограничить компенсацией, но для радикального решения этого вопроса лучше тщательно экранировать умножитель от магнита. Тем более, что точная компенсация рассеянного магнитного поля почти невозможна, и, следовательно, недопустимо применение умножителей типа Аллена и с круговой фокусировкой даже для слабых магнитных полей в несколько гауссов. Умножитель жалюзного типа в несколько меньшей степени подвержен воздействию малых полей, но когда электронный умножитель должен работать в магнитном поле, то удовлетворительное разрешение достигается только при применении фокусирующего магнита. В другом методе, использующем принципы умножения, вторичные электроны с первой пластины ускоряются высокой энергией, благодаря которой они мало подвержены воздействию рассеянного поля и детектируются ионизационной камерой [1984]. В этом случае наименьший измеряемый ионизационный ток составляет 10 а. [c.220]

Второй способ также успешно используется на масс-спектрометрах с ординарной фокусировкой и быстрой разверткой спектра [61]. В этом случае электронный умножитель выдает значения сигналов со скоростью 3000 в 1 сек, в то время как скорость развертки составляет 20—500 а. е. м. в 1—3 сек. Данные с электронного умножителя записываются на магнитной ленте. Цифровое устройство считывает магнитную ленту, находит интенсивности и печатает масс-спектр в цифровом виде, а также представляет его гра- [c.36]

Разделение ионов по скоростям и по направлениям (двойная фокусировка) осуществляется с помощью магнитного (2) и электростатического (17) анализаторов. Ионные пучки, содержащие ионы с одинаковым отношением массы к заряду, поступают в приемник ионов, а затем на усилитель постоянного тока 4) или электронный умножитель с передачей сигнала на ЭВМ [c.9]

Последнее может осуществляться действием электрических и магнитных полей. Сейчас фотоумножители выпускаются только с электростатической фокусировкой, которая достигается соответствующей формой и расположением электродов. Пример конструкции фотоумножителя дан на рис. 98. Число вторичных эмиттеров в разных типах фотоумножителей различно. Применяют однокаскадные умножители с одним эмиттером. В многокаскадных их число доходит до 20. Наиболее распространенные типы ФЭУ имеют 8—13 каскадов. [c.110]

В масс-спектрометрии применялось несколько различных конструкций умножителей. Ряд авторов [366, 1008, 1232, 2161] применяли линейный умножитель с электростатической фокусировкой [30, 32], упомянутый ранее. Использовалось и иное расположение электродов умножитель с круговой фокусировкой [587], умножитель жалюзного типа, трансмиссионный умножитель [389] и умножитель с магнитной фокусировкой [1874]. Несколько первых конструкций умножителей были описаны Рэнном [1665]. Первые умножители, выпускаемые промышленностью, были умножителями с круговой фокусировкой, отличавшиеся компактностью конструкции. Умножители жалюзного типа имели более простую систему электродов, изображенную на рис. 98. Она обладает большой поверхностью для бомбардирующих электродов. Первичные частицы, ударяющиеся о каждую пластину жалюзи, образовывали вторичные электро- [c.216]

Для поисков редких изотопов и установления верхних пределов распространенности гипотетических ядер были сконструированы специальные приборы. Экспериментально определенный изотопный состав элементов может быть использован для проверки гипотез о строении ядра, и точные таблицы распространенности изотопов жизненно необходимы ядерной физике. При рассмотрении разрешающей силы масс-спектрометра наложение, вызываемое пиком соседней массы, обычно выражают в процентах от высоты этого пика, причем наложение порядка 0,1% считается удовлетворительным. Однако когда один пик значительно превосходит соседний по интенсивности, влияние наложения становится более заметным и чувствительность обнаружения малого пика будет определяться не чувствительностью регистрирующей системы, а скорее этим наложением. Хвосты , связанные с пиками, в обычном аналитическом масс-спектрометре асимптотически стремятся к нулю с обеих сторон пика. Большей частью они вызываются разбросом пучка положительных ионов при столкновении с нейтральными молекулами газа. Однако на них оказывает влияние также разброс ионов в пучке по энергии и (при ионном токе 10 а) дефокусирующее действие объемного заряда [145]. Возможность использования любого прибора для измерения распространенности редких изотопов с любым массовым числом М определяется отношением ионного тока, соответствующего массе М, к ионному току, соответствующему массовому числу М . Приборы с простой фокусировкой, используемые обычно для подобных определений, позволяют получить величину этого отношения (чувствительность определения распространенности), равную 10 для массы 100 при наинизшей величине рабочего давления. Таким образом, наложение равно 1% распространенности изотопа, содержащегося в количестве 1 %. Один из путей повышения эффективной чувствительности определения распространенности заключается в концентрировании редких изотопов путем собирания положительных ионов с соответствующим массовым числом на одном масс-спектрометре и изучения концентрата на втором аналогичном приборе. Чувствительность определения распространенности, достигаемая в таком двухстадийном процессе, равна квадрату чувствительности, получаемой на одном приборе, так что мож но ожидать повышения этой величины до 10 . Такие результаты были получены путем последовательного соединения двух магнитных анализаторов масс на специальном приборе, построенном для изучения редких изотопов. У щели коллектора первого анализатора (дискриминирующая щель объединенной установки) ионы получают дополнительное ускорение и входят во второй анализатор. Необходимо отметить, что увеличение разрешающей силы на этой системе исчезающе мало. Первый такой прибор был построен Инграмом и Гессом [1011] энергия ионов в первом анализаторе была равна 1500 эв, а во втором — 10 ООО эв. Позднее Уайт и Коллинз 12162] построили установку, снабженную 20-ступенчатым электронным умножителем и очень чувствительным широкополосным детектором, что позволило получить высокую чувствительность определения распространенности. Этот прибор схематически изображен на рис. 30. Единственный природный изотоп, открытый за последнее десятилетие, был обнаружен при его помощи [2163] большое число элементов исследуется сейчас на наличие неожидаемых изотопов. Во многих случаях были установлены пределы существования данных изотопов, по порядку равные п-10 %. Например, для величин содержания Ыа и Ыа были установлены пределы, равные соответственно <1 10 % и<3-10 % прежний предел содержания этих изотопов был равен <2-10 %. [c.108]

Хайтс и Биманн [30] описали динамическую систему сбора и обработки данных, в которой используется масс-спектрометр с однократной фокусировкой с непрерывной периодической магнитной разверткой. Длительность прямого хода развертки (3 с для диапазона масс 20—500) приемлема для регистрации масс-спектров большинства выходящих из колонки соединений, а длительность обратного хода (1с) достаточна для полного восстановления магнитного поля. Непрерывный сигнал с выхода электронного умножителя можно подавать на любое из трех измерительных и регистрирующих устройств (или сразу на все три) осциллограф с послесвечением, шлейфовый осциллограф и аналого-цифровой преобразователь (А/Ц) для записи на магнитную ленту. Преобразователь автоматически обрабатывает сигнал с электронного умножителя со скоростью 3000 шагов квантования в 1 с. Для того чтобы привязать шкалу масс к оси времени, систему регистрации с достаточной точностью синхронизуют с периодом развертки. После юстировки масс-спектрометра регистрируют известный масс-спектр стандартного соединения и градуируют временную ось в единицах массы. [c.222]

При фотоэлектрической регистрации спектра свет той или иной его линии попадает на фотоэлемент пли фотоумножитель. Поскольку ирп снектральнод анализе часто приходится регистрировать очень слабые линии, целесообразно пользоваться фотоумножителем. Из фотокатода умножителя под действием света вылетают электроны, которые попадают на первый эмиттер, выбивают пз него вторичные электроны, попадающие на второй эмиттер, и т. д. Начальный поток электронов прп этом увеличивается во много раз. Соответствующее направление электронов обеспечивается магнитной или электрической фокусировкой. [c.270]

В Аргоиской национальной лаборатории построен один из самых больших масс-спектрометров . Этот прибор с радиусом траектории ионов 254 см имеет длину 12 лг и весит 25 т. Он представляет собой масс-спектрометр с двойной фокусировкой, состоящий из электростатического и магнитного анализаторов. Давление в аппарате поддерживается около 10 мм рт. ст. В качестве приемника ионов применен высокочувствительный электронный умножитель. Установка имеет высокую светосилу и поэтому позволяет работать с очень малыми количествами вещества, Масс-спектро,метр рассчитан на перенос более 95% ионов, образующихся в ионном источнике, в то время как в други х аналитических масс-спектрометрах эта величина составляет от 1 до 10%, Большие габаритные размеры установки позволяют получить большую чувствительность одновременно с высоким разрешением, достигающим 10 000, Ожидается, что с помощью этого масс-спектрометра [c.73]