Анализатор электростатический ЭСА

Как упомянуто ранее, масс-спектрометры (МС) в неорганическом элементном анализе подобны используемым в органической масс-спектрометрии, только диапазон масс у них отличается. МС с магнитным сектором разделяют ионы в пространстве, времяпролетные МС разделяют ионы во времени, тогда как квадрупольный прибор является масс-фильтром. Квадрупольный масс-фильтр широко распространен из-за его низкой стоимости и надежности, и он не требует столь высокого вакуума, как секторные масс-спектрометры [8.5-19]. Основным ограничением квадрупольного фильтра является ограниченное разрешение, которое составляет обычно 1 а.е.м. по всему диапазону масс. Благодаря наличию изобарных помех существует необходимость применять масс-спектрометры высокого разрешения. Большинство из них имеет двойную фокусировку, т. е. сочетание электростатического анализатора и [c.139]

Рис. 23.9. Схема электронного анализатора электростатического типа

Разделенные таким образом пучки ионов с различными массами, но с одинаковой кинетической энергией через щель 5 электростатического анализатора поступают в магнитный анализатор. Такая дополнительная фокусировка по энергии резко повышает разрешающую способность масс-спектрометра. Современные масс-спектрометры с двойной фокусировкой имеют разрешение до 150 ООО. [c.50]

Комбинируя уравнения (1) и (6), получаем значения радиусов кривизны траектории ионов в электростатическом анализаторе [уравнение (7)]. Последнее уравнение показывает, что радиусы одинаковы для всех ионов с равной кинетической энергией и что они не зависят от значения отношения т/г. [c.50]

Анализаторы могут быть с магнитной или электростатической фокусировкой, но последние имеют преимущество в защите от внешних электромагнитных помех, и в современных спектрометрах применяются анализаторы типа электростатического конденсатора. Геометрическая форма анализатора и режим пропускания через него электронов могут быть различны. Но обычно проводится предварительное торможение электронов на входе, а между образцом и анализатором создается некоторый потенциал. Этим добиваются лучшего разрешения, хотя и за счет некоторой потери чувствительности. [c.148]

Образование метастабильных ионов. Такие ионы образуются в результате распада положительных осколочных ионов в области между электростатическим и магнитным анализаторами [c.364]

Кинетическая энергия ионов, поступающих из ионного источника и ускоренных под действием потенциала V, выражается уравнением (1). Попав в промежуток между пластинами электростатического анализатора с разностью потенциала Е, ионы отклоняются от первоначального направления под влиянием силы F, равной произведению заряда ионов на разность потенциалов Е [уравнение [5)]. Сила F уравновешивается центробежной силой [уравнение (6)]. [c.50]

Ионизационная камера и камеры ускорения. Из натекателя газовый поток поступает в ионизационную камеру, в которой давление поддерживается на уровне 10- —10 мм рт. ст. и подвергается в ней бомбардировке под углом 90° электронным пучком, испускаемым горячим катодом. Положительные ионы, образующиеся при взаимодействии с электронным пучком, пропускаются через первый ускоряющий электрод с помощью слабого электростатического поля между выталкивающим и ускоряющим электродами. Сильным электростатическим полем между первым и вторым ускоряющими электродами ионы разгоняются до их конечных скоростей. При прохождении пучка ионов между ускоряющими электродами достигается его дополнительная фокусировка. Для получения спектра к трубе анализатора прикладывается магнитно доле или же варьируется разность потенциалов между первым [c.368]

ВЕ обращенная геометрия (магнитный сектор + электростатический анализатор) [c.19]

ЕВ прямая геометрия (электростатический анализатор 4- магнитный сектор) [c.20]

В спектрометрии рассеяния медленных ионов используют не только гелий, но и другие благородные газы (часто Ne+) с энергиями в диапазоне от 0,5 до 5 кэВ. Для определения кинетической энергии применяют электростатические анализаторы. Для качественного анализа пригодны кинематические соотношения, выведенные для POP (потери энергии в процессе упругого рассеяния на ядрах мишени). Количественный анализ практически невозможен, поскольку ни сечение рассеяния, ни вероятность нейтрализации ионов не известны достоверно. [c.355]

Пучок ионов генерируется при помощи дуоплазматрона (например, ионы Оз, 0 или Аг+ генерируются при помощи электрического разряда в камере, продуваемой соответствующим газом) или жидкостного источника ионов металлов (например, ионы Се генерируются при термическом испарении и ионизации). Пучок ионов фокусируется на поверхность образца. Диаметр первичного пучка обычно составляет от 100 нм до нескольких сотен мкм. При бомбардировке образуются вторичные ионы, которые вытягиваются потенциалом 4500 В и направляются на входную щель электростатического анализатора [c.360]

Для разделения ионов по массам или, точнее, в соответствии с отношением их массы к заряду используют чаще всего магнитные, электростатические и квадрупольные анализаторы, принцип действия которых будет описан в гл. 4. Тип используемого анализатора в значительной степени определяет одну из важнейших характеристик масс-спектрометров - разрешающую способность, определяющую точность, с которой может быть установлена масса иона. [c.10]

Магнитный (В) Двухфокусные (комбинация магнитного (В) и электростатического (Е) анализаторов) с прямой (ЕВ) и обратной (ВБ) геометрией Квадрупольный (Q) [c.15]

Разрешающая способность масс-спектрометров с магнитным масс-анализатором невысока, что обусловлено нарушением строгого фокусирования ионов. Причина такого нарушения заключается в том, что не все ионы с одной и той же массой имеют одинаковую кинетическую энергию, так как они обладают различной тепловой энергией. Неоднородность магнитных полей в ионном источнике также обусловливает разброс ионов по энергиям. Для повышения разрешающей способности масс-спектрометров между ионным источником и магнитным анализатором устанавливают электростатический анализатор. Масс-спектрометры с таким устройством масс-анализатора называют двухфокусными. [c.50]

I - ионный источник, 2 - выходная щель ионного источника, 3 - ионный луч, 4 - электростатический анализатор, 5 - выходная щель анализатора, 6 - магнитный анализатор, 7 - фотопластинка, 8 - входная щель детектора, 9 - детектор [c.51]

От каких факторов зависит кривизна траектории ионов в магнитном и электростатическом анализаторах [c.55]

Большие возможности для анализа метастабильных ионов открыли масс-спектрометры с двойной фокусировкой. Эти приборы имеют два БПП - первое между ионным источником и первым анализатором и второе - между анализаторами (рис. 5.4). Такие приборы могут иметь как прямую а и б, первым является электростатический анализатор, а вторым магнитный), так и обратную (в) конфигурацию (электростатический анализатор следует за магнитным). Существующие методы анализа метастабильных ионов в приборах с двойной фокусировкой позволяют регистрировать 1) все дочерние ионы mj, возникающие из родительского иона /И], 2) все родительские ионы т , из которых образуется общий дочерний ион тг, 3) все процессы распада nii т , в результате которых элиминируется конкретная нейтральная частица, 4) специфические переходы m W2, характеризующие определенное соединение или класс соединений. Среди методов анализа метастабильных ионов наибольшее распространение получили следующие. [c.61]

Для проведения исследований методов МС/МС нужно иметь прибор как минимум с двумя анализаторами, например с магнитным (В) и электростатическим (Е). При использовании масс-спектрометра с геометрией Нира-Джонсона (магнитный анализатор предшествует электростатическому) в камеру столкновений, расположенную между ними, подаются только ионы с целочисленной массой. Если прибор имеет более двух анализаторов, например с конфигурациями Е-В-Е, В-Е-В, Е-В-Е-В, [c.168]

Введение электростатического поля перед магнитным (двойная фокусировка) позволяет получать настолько высокое разрешение, что массы частиц могут быть найдены с точностью до трех или четырех десятичных знаков [1, 3—7, 10в, Юг]. На рис. 4а и 46 даны примеры схем таких приборов с двойной фокусировкой. В электрическом поле на положительный ион действует сила в направлении поля таким образом, путь иоиа, движущегося поперек поля, искривлен. В радиальном электрическом поле (всегда перпендикулярном к направлению полета ионов) радиус кривизны пути иона зависит от энергии иона и напряженности электрического поля. Электрическое поле является анализатором энергии, а не анализатором масс и предназначается для ограничения разброса энергии ионного пучка перед тем, как он войдет в магнитное поле. [c.28]

Разрешающая способность электростатического анализатора определяется отношением АЕ/Екин- На практике современные спектрометры позволяют получить разрешение сигналов фотоэлектронов с внутренних уровней до 0,2 эВ, а с внешних уровней до [c.148]

В современных масс-спектрометрах электростатическое поле предшествует электромагнитному. На положительный ион, находящийся в электростатическом поле, действует сила в направлении данного поля. Траектория иона в поле при этом искривляется. В радиальном электростатическом поле, всегда перпендикулярном направлению пролета ионов, радиус кривизны траектории ионов зависит от энергии иона и напряженности электростатического поля. Электростатическое поле представляет собой анализатор энергии вместо анализатора массы и способствует ограничению рассеяния ионного пучка, перед тем как последний войдет в маг-11ИТН06 поле. Рассеяние энергии является одним из основных фак- [c.370]

Разработан электростатический анализатор размеров частиц диаметром 1—20 мк в котором частицы заряжаются в коронном разряде и затем осаждаются под действием электрического поля на стейках трубы По существу он анало гичен приборам для измерения электрического заряда частиц (см главу 3) и дает довольно полное разделение частиц Разработан также сходный метод, при годный для частиц диаметром выше О 4 мк Остроумный метод предложен ный Фостером дает возможность определять среднии размер частиц уни [c.255]

Лучшее разрешение секторных приборов (уравнение 9.4-1) можно получить при сочетании магнитного сектора с электростатическим анализатором (ЭСА). ЭСА обеспечивает фокусировку ионов ионы с одеюй величиной тп/г, но различной кинетической энергией отклоняются к одной фокальной точке. Такая фокусировка существенно улучшает разрешение прибора без потери интенсивности сигнала. Приборы с двойной фокусировкой позволяют достичь высокого разрешения и точного определения масс. Схематичное изображение масс-спектрометра с двойной фокусировкой приведено на рис. 9.4-7,а. Порядок расположения магнитного сектора (В) и ЭСА (Е) обычно не важен используют приборы и с прямой (ЕВ), и с обратной (ВЕ) геометрией, некоторые производители даже выпускают спектрометры с ЕВЕ-конфигурацией. [c.275]

Энергию испускаемых электронов измеряют при помощи электронных спектрометров — с полусферическими или цилиндрическими зеркальными анализаторами. Оба типа спектрометров работают на принципах отклонения электронов в электростатическом и магнитном поле подобно масс-спектрометру. После прохождения через анализатор электроны с определенной кинетической энергией детектируются при помощи фотоэлектронного умножителя или канального электронного умножителя (каналотрона). [c.318]

Однако эти ионы не могут проходить через магнитный анализатор. Поэтому для их регистрации между анализаторами (во 2БПП) устанавливают -щель и дополнительный коллектор ионов (электронный умножитель 7). Поскольку электростатический анализатор разделяет ионы по их энергиям, а не по массам, метод называется спектроскопией кинетической энергии ионов. [c.63]

Один из вариантов включает связанное сканирование ускоряющего напряжения (V) и напряженности ( ) электростатического анализатора так, чтобы Е IV = onst. Этот способ позволяет регистрировать все дочерние ионы m2, образующиеся в одну стадию из иона nti в 1БПП. Аналогичные результаты получаются при таком связанном сканировании, когда В/Е = onst, а ускоряющее напряжение остается неизменным. В обоих случаях используется масс-спектрометр с прямой геометрией. [c.64]

Для улучшения фокусировки нонов и получения более высокой разрешаю щей способности служат анализаторы с двойной фокусировкой В этом случае к магнитному анализатору добавляется электростатический анализатор, обес печквающий фокусировку ионов по энергиям Он представляет собой сектор ный конденсатор с радиальным электрическим полем Имеется два основных типа масс счектрометров с двойной фокусировкой отличающихся взаимным расположением магнитного и электростатического анализаторов Геометрия Нира — Джонсона допускает только электрическую регистрацию прн геомет рии Маттауха — Герцога возможна как электрическая, так и фотографическая регистрация Масс спектрометры с двойной фокусировкой обычно обеспечи вают разрешающую способность 10 ООО—30 ООО а приборы наиболее высокого класса —до 100 000 Однако увеличение разрешающей способности сопровож дается уменьшением чувствительности [c.16]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология