Циклоидальный масс-спектрометр

При работе на любом приборе с фиксированными входными и выходными щелями для развертки масс-спектра необходимо изменять либо магнитное, либо электростатическое поле. Для уменьшения дискриминации необходимо также, чтобы ионы различных масс, фокусируемые на коллекторе, двигались по одной и той же траектории. Для этого в циклоидальном масс-спектрометре Е 1 V остаются неизменными при изменении Н, либо Н и отношение Е к V остаются неизменными при изменении при этом еУ представляет собой энергию, с которой ионы входят в область скрещенных полей. Любое из этих условий выполняется очень легко. [c.31]

Преимуществом циклоидального масс-спектрометра является то, что необходимо иметь лишь две точно установленные щели (они должны быть копланарны в эквипотенциальной плоскости). Если прибор используется как масс-спектрограф, то линейность шкалы масс соблюдается, так как А пропорционально т (см. уравнение 6). [c.31]

Такие ионы могут быть специально исследованы при помощи весьма удобного для этих целей циклоидального масс-спектрометра. В этом приборе метастабильные ионы, которые распадаются в области анализатора, образуют размазанные пики в масс-спектрах. Рассматривая циклоидальное движение как круговое в подвижной системе координат, можно показать влияние метастабильных переходов на уменьшение времени полета ионов и возникновение линейного смещения. Если графически представить зависимость кажущейся массы т от угла, под которым движется ион в момент распада, то получается кривая, приведенная на рис. 116. Кривая показывает условия для вытянутой трохоиды (гл. 1), для которой а = 1, 6 = л ион с начальной массой т теряет нейтральный осколок А/п, что приводит к образованию иона с массой т—Кт> При рассмотрении циклоидального движения, как кругового в подвижной [c.263]

Рис. 116. кривые кажущейся массы, при которой будет регистрироваться ион, претерпевающий разложение при своем движении в циклоидальном масс-спектрометре. [c.263]

Рис. 117. Пики, характеризующие метаста-бильные переходы в циклоидальном масс-спектрометре.

Оптические свойства магнитного и электрического секторных полей обеспечивают так называемую фокусировку первого порядка по направлению (а). Если при этом положение изобран ения линии спектра, кроме того, не зависит в нервом приближении от вариаций в скоростях ионов (Р), то прибор, как говорят, имеет двойную фокусировку. Точно так же, как в оптике, все ахроматические линзы делаются из двух различных стекол, так и все масс-спектрометры с двойной фокусировкой имеют электрическое и магнитное поля. Сугцествует много различных способов комбинирования магнитного и электрического полей в простейшей из этих комбинаций магнитное поле следует за электрическим (секторный масс-спектрометр типа тандем ). В этом случае изображение щели источника ионов, образованное первым секторным полем, является объектом изображения для второго. Однако в любом случае разделение ионов по массам происходит только в магнитном поле. Введение электрического поля лишь улучшает фокусировку изображения, устраняя скоростные аберрации первого порядка в ряде случаев и аберрации второго порядка также могут быть сведены к нулю [4, 5, 6 . Вторым способом достичь двойной фокусировки является пространственное совмещение электрических и магнитных полей (масс-спектрометр с совмещенными полями) [7]. Третьим способом является сочетание наложенных однородных электрического и магнитного полей с объектом и изображением внутри поля траектории ионов в таком приборе представляют циклоиды (циклоидальный масс-спектрометр с совмещенными полями) [8]. Однако пока нет универсального прибора с двойной фокусировкой, пригодного для любых применений. [c.56]

Рис. 14. Геометрия циклоидального масс-спектрометра с совмещенными полями.

Рис. 16. Внутренний вид циклоидального масс-спектрометра с совмещенными полями со снятой верхней крышкой вакуумной камеры (она же поверхность магнитного наконечника).

Вернер (W е г п е г Н. W.). Какова величина наибольшего ионного тока, которую Вы могли получить на циклоидальном масс-спектрометре при отсутствии влияния объемного заряда [c.74]

ЦИКЛОИДАЛЬНЫЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТР С БЫСТРОЙ РАЗВЕРТКОЙ [c.264]

Циклоидальный. масс-спектрометр с быстрой разверткой [c.265]

Рис. 1. Схема прибора, сочетающего газовый хроматограф и циклоидальный масс-спектрометр

Как и во всех других масс-спектрометрах, эффективность отбора ионов, претерпевающих метастабильные переходы, очень мала, но можно показать, что циклоидальный масс-спектрометр обладает свойством, при котором эти ионы не могут достигнуть детектора, если [c.264]

Масс-спектрометр с двойной фокусировкой обеспечивает фокусировку но направлению и скоростям с помощью электрического и магнитного полей. Существуют различные способы комбипнроваиия магнитного и электрического полей в простейшей из этих комбинаций магнитное поле следует за электрическим. Введение электрического поля улучшает фокусировку изображения, устраняя скоростные аберрации первого порядка в ряде случаев и аберрации второго порядка могут быть сведены к нулю [51—53]. Вторым способом достижения двойной фокусировки является совмещение электрического и магнитного полей (масс-спектрометр с совме-н1енными полями) [54], третьим — сочетание наложенных однородных электрического и магнитного полей с объектом и изображением внутри поля (циклоидальный масс-спектрометр с совме1цен1п>1ми полями) [55]. [c.32]

Сообщалось и о других конструкциях данного прибора [978, 1307, 1436, 1437]. Монк, Грэвс и Хортон построили прибор, в котором расстояние между входной и выходной щелью достигало 40 см, однако они получили лишь половину проектируемой разрешающей силы. Монк и Вернер описали меньший прибор, в котором фокусное расстояние было 9 см. Наиболее перспективной конструкцией обладал циклоидальный масс-спектрометр, который начали создавать Маринер и Блэкни [1307]. Однако намеченную разрешающую силу 25 ООО при фокусном расстоянии 25 см осуществить не удалось ввиду того, что работу прервала вторая мировая война. Прибор использовался с широкими щелями, и хотя они не были точно установлены в соответствии с магнитным полем, форма пиков показывала, что достигаемая разрешающая сила была по крайней мере порядка 1500. [c.31]

Одна из кривых, показанных на рис. 116, соответствует переходам, в которых теряется Уг начальной массы, поэтому ионы будут попадать на коллектор на каком бы участке трохоидального пути ни произошел переход. На основании этой кривой можно рассчитать массы метастабильных ионов с различной продолжительностью жизни. Например, если продолжительность жизни диссоциирующего метастабильного иона велика по сравнению с временем перехода, то получается спектр, представленный на рис. 117 в виде трех диффузных пиков, соответствующих массам т — Ат) и т + 1,4 Ат). Наибольший пик в циклоидальном масс-спектрометре будет наблюдаться примерно на половине пути между двумя массовыми числами для случая, когда Ат = 1, т. е. когда при переходе теряется 1 водородный атом. Благодаря этому такие переходы происходят значительно легче, чем в масс-спектрометрах секторного типа, где пик метастабильного иона наблюдается почти при целочисленных значениях масс и вследствие этого на него могут налагаться пики осколочных ионов. [c.264]

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]

Для всех масс-спектрометров увеличение ширины пучка ионов обусловленное относите.пьпым изменением магнитного поля Д 5/5, дается уравнением IS.BW = 2гтА.В1В (для циклоидального масс-спектрометра г г заменяют на фокусное расстояние). Относите.иьное изменение электрического поля, АЕ/Е, также смещает изображение и уширяет пучок ионов на величину BW = , АЕ1Е , для циклоидального масс-спектрометра вместо подстав.пяют фокусное расстояние. [c.59]

Робинсон. Если необходимо исследовать при высоком разрешении соединения низкого молекулярного веса, которые имеют летучесть, достаточную для ввода их через обычную систему напуска, то я предпочел бы выбрать циклоидальный масс-спектрометр. Для работы с большими массами, особенно если необходимо иметь удобный доступ к источнику иопов, я выбрал бы либо прибор Джонсона — Нира, либо прибор [c.73]

Рис. 17. Триплетяый масс-спектр, измеренный на циклоидальном масс-спектрометре с совмещенными полями.

Первый циклоидальный масс-спектрометр был сконструирован Бликни и Хипплом в 1958 г., однако принцип, лежащий в основе определения масс в циклотронно-резонансном спектрометре, был впервые осуществлен в омегатроне Хиппла и сотр. (1949). Циклотронно-резонансный спектрометр, предназначенный для изучения столкновений ионов с молекулами, впервые был введен в практику исследований Уобшоллом и сотр. в 1965 г. С тех пор этот прибор был значительно усовершенствован, и в 1970 г. были запатентованы первые коммерческие образцы спектрометра [105, с. 61]. [c.258]

Петерсон и Бернштейн [70] определили кислород и азот в лантане, а Мартин и др. [71] — кислород, азот и водород в стали масс-спектрометрически. Для количественного исследования обезгаживания методами горячей экстракции Робош и Уоллес [72] применили высоковакуумную систему переноса газа с малыми загрязнениями в сочетании с циклоидальным масс-спектрометром. Пределы обнаружения водорода, метана, азота, окиси и двуокиси углерода были понижены до уровня менее 10 %. Воспроизводимость ограничивалась неоднородностью проб. [c.344]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология