полевой ионизации

В ионном источнике нейтральные атомы и молекулы под воздействием определенных носителей энергии превращаются в ионы. Для того чтобы получить положительный ион из нейтральной частицы, последней следует сообщить некоторое количество энергии, способное по меньшей мере вызвать отрыв электрона с высшей занятой орбитали. Подвод энергии можно осуществить различными способами многие из них находят практическое применение в масс-спектрометрии для обеспечения ионизации нейтральных молекул. В хромато-масс-спектро-метрии применяются следующие методы, при которых ионизация происходит в газовой фазе ионизация электронным ударом, химическая ионизация, полевая ионизация и ионизация при атмосферном давлении. В обзорной работе [56] кратко рассмотрены эти методы ионизации. [c.280]

Для структурно-аналитических целей эффективно сочетание метода МС/МС с "мягкими" методами ионизации (полевая ионизация и десорбция, химическая ионизация, бомбардировка быстрыми атомами). Эти методы позволяют получать практически только молекулярные, квазимолекулярные или кластерные ионы, которые дают возможность определять молекулярную массу, но совершенно неинформативны для структурных отнесений. В то же время если каждый из таких ионов подвергнуть [c.169]

При ионизации полем образуются ионы [М]" , а иногда и ионы [М + Н]". Степень фрагментации ионов [М]" и [М -к Н]" обычно ниже, чем при ЭУ, поскольку в процессе туннелирования электрона молекулярный ион не переходит в высоковозбужденное состояние и не содержит достаточно энергии для интенсивной фрагментации. Изменение характера масс-спектра при переходе от ЭУ к полевой ионизации показано на примере лейцина (рис. 2.5,а и рис. 2.8,а). [c.29]

Ионизация и фрагментация органических соединений в сильном электрическом поле (полевая ионизация) представляет собой комбинацию трех процессов 1) распад молекулярных ионов, получивших избыточную энергию от электрического поля по закономерностям, сходным с фрагментацией при электронном ударе 2) рас- [c.134]

В последнее время появились работы, посвященные улучшению приборных характеристик и устранению недостатков метода полевой ионизации [197]. Это позволило определить коэффициенты относительной чувствительности многих фенолов и их три-фторацетатов [197], аренов [198], что позволяет применить метод полевой ионизации для количественного определения отдельных компонентов в нефтях. [c.135]

Полевая ионизация относится к группе "мягких" методов ионизации. Принципиальная схема ионного источника представлена на рис. 2.7. Наиболее важными элементами источника являются анод Ц) (эмиттер) и катод (2), разность потенциалов [c.28]

Рис. 2.7. Схема нонного источника дпя полевой ионизации

Для ионизации исследуемых молекул в масс-спектрометре используется несколько способов. Традиционным методом ионизации является бомбардировка электронами с энергией порядка 70 эВ (рис. 24). Применяется также ионизация ультрафиолетовыми лучами (фотоионизация) или положительно заряженными ионами (химическая ионизация). В последнее время разработаны новые методы — ионизация в сильных электрических полях (полевая ионизация или полевая десорбция), а также ионизация бомбардировкой ускоренными атомами (атомы Аг и Хе с большой кинетической энергией) (рис. 25). При использовании последних двух методов отпадает необходимость предварительного испарения исследуемого вещества, оно происходит одновременно с ионизацией. [c.71]

Если пик молекулярного иона отсутствует в спектре или интенсивность его очень мала, то снижением энергии ионизирующих электронов можно повысить его интенсивность по сравнению с пиками фрагментных ионов и тем самым подтвердить принадлежность пика молекулярному иону. Другой возможный способ идентификации пика М заключается в использовании ХИ, поскольку масс-спектры ХИ многих органических соединений содержат очень интенсивные пики протонированных молекулярных ионов [М + Н]" и кластер-ионов. Для этой же цели можно применять полевую ионизацию, полевую десорбцию, бомбардировку быстрыми атомами, обеспечивающие получение интенсивных пиков в молекулярной области. Нужно иметь в виду, что даже в спектрах ЭУ некоторых соединений, например аминов, цианидов, вследствие легкого протонирования молекул можно наблюдать пики ионов [М + Н]" . В случае хинонов резко вырастают пики [М + 2Щ . [c.203]

Используемый в этом случае ионный источник по принципу действия и конструкции близок к источнику, применяемому в полевой ионизации (см. рис. 2.7). Принципиальным отличием является только то, что вещество наносится непосредственно на анод (эмиттер), часто подогреваемый. Ионизация молекул происходит на поверхности эмиттера за счет туннелирования электронов, а образовавшиеся ионы десорбируются благодаря отталкиванию их одноименно заряженным анодом. В тех случаях, когда ионы особенно прочно связаны с эмиттером, через последний пропускается ток. [c.30]

Описанные системы напуска используют в масс-спектрометрах с ионными источниками различного типа - ЭУ, ХИ, фотоионизации, полевой ионизации. Для проведения исследования требуется 1-2 мг вещества. [c.40]

При ионизации молекул в условиях ЭУ, фотоионизации, полевой ионизации или десорбции прежде всего образуются молекулярные ионы (М" или М ). Если эти ионы имеют время жизни, достаточное для преодоления расстояния от ионного источника до детектора ( 10 с), то они регистрируются в масс-спектре. Массовое число таких ионов равно молекулярной массе соединений в углеродных единицах (дальтонах, Д). Массовое число пика молекулярного иона в масс-спектрах низкого и среднего разрешения имеет целочисленное значение, поэтому оно дает возможность определить молекулярную массу соединения в расчете на наиболее распространенные изотопы элемен- [c.56]

В последнее время арсенал масс-спектрометрических методов значительно увеличился. Наряду с классическими методами ионизации электронным ударом при высоких (50—70 эВ) и низких (10—13 эВ) энергиях электронов и масс-снектро-метрии низкого и высокого разрешения [1—6] появились такие методы, как химическая ионизация [7, 8], полевая ионизация и нолевая десорбция [9—11], лазерная десорбция [12], бомбардировка быстрыми атомами [13, 14], десорб-ционная химическая ионизация [15, анализ продуктов диссоциации метаста-бильных ионов [16, 17] и др. Тем не менее масс-спектрометрия с ионизацией электронным ударом продолжает на сегодня оставаться наиболее распространенным методом анализа сложных смесей благодаря своей чувствительности, информативности, стабильности получаемых масс-спектров. Не последнюю роль играет и большой экспериментальный материал, накопленный для соединений различной природы с помощью этого метода. Поэтому ниже будет рассматриваться только этот метод масс-снектрального анализа сложных смесей. [c.58]

При анализе насыщенной части нефтяных фракций с помощью масс спектрометрии с ЭУ ионизацией обычно встречаются трудности в определении молекулярно массового распределения ГХ—МС с полевой ионизацией позволяет осуществить это определение, а кроме того, получить дополнительную информацию для идентификации изомерных соединений В отличие от ароматических соединений, у которых фрагментация незначительна, алканы дают сравнительно много осколочных ионов Интен- [c.168]

Результатом другого метода мягкой ионизации нелетучих соединений — полевой ионизации является образование в основном молекулярных ионов при очень небольшой степени фрагментации. Молекулы анализируемых веществ адсорбируются из газовой фазы на эмиттере и ионизируются под действием электрического поля. Эмиттер изготавливают из вольфрамовой или рениевой проволоки диаметром 10 мкм и активируют при нагревании в парах бензонитрила при температуре 900 °С. Эмиттер при этих условиях активации покрывается тонкими иглами пиролитического углерода длиной 30-40 мкм, на концах которых наиболее эффективно происходит ионизация. Эмиттер находится под высоким напряжением — порядка 7-14 кВ, у его поверхности образуется высокий градиент потенциала (10 -10 В см ), и удаление электронов из молекул пробы происходит вследствие туннельного эффекта. Чувствительность ПИ в 5-10 раз ниже, чем при ионизации ЭУ, но преимущество ПИ в том, что молекулярные ионы образуют даже те соединения, которые не возникают при ионизации ЭУ. [c.849]

В отличие от рассмотренного высоковольтного искрового источника в низковольтном источнике после первичного пробоя, напряжение которого регулируется расстоянием между электродами, низковольтный разряд (несколько сотен вольт) поддерживается специальной электронной системой разряда [48]. Электронная температура плазмы в таком источнике составляет 50000-100000 К, что значительно снижает концентрацию многоатомных ионов. Существенным недостатком низковольтного источника является большой вклад дважды и даже трижды ионизованных молекул. В ИИИ ионы образуются одновременно по нескольким механизмам, среди которых можно выделить катодное распыление, автоэмиссию (полевая ионизация), взаимо- [c.850]

Полевая ионизация (автоионизация) возникает вблизи поверхности металлического острия-эмиттера, имеющего на конце радиус закругления 10 м, при наложении электрического потенциала порядка нескольких киловольт между острием (анодом) и вторым электродом (катодом) значительно большего размера. Образующийся при этом в приповерхностной зоне острия градиент 10 В/м способствует ионизации молекул газа [3, 15—17]. [c.51]

Масс-спектрометрический метод с полевой ионизацией позволяет изучать адсорбционный слой, взаимодействие адсорбированных атомов (молекул) с поверхностью металла и между собой, образование поверхностных соединений, поверхностную диффузию, различные гетерогенные реакции, кинетику таких реакций и другие поверхностные процессы в широком интервале температур вплоть до самых низких. В качестве эмиттера-адсорбента могут использоваться только твердые вещества с высокой электропроводностью — металлы, сплавы, графит. Метод ограничен величиной давления газовой фазы (менее 10 Па). Кроме того, высокая напряженность электрического поля у поверхности острия может оказывать значительное влияние на поверхностные процессы. Обзор работ с применением данного метода приведен в работах [7, 15, 16]. [c.51]

Ионизация и фрагментация органических соединений в сильном электрическом поле (полевая ионизация) представляет собой комбинацию трех процессов [c.77]

Химическая и полевая ионизация [c.229]

Применение полевой ионизации для фракционирования ДНК. 62, 23—25 (1984). [c.234]

В качестве хорошего введения в область масс-спектрометрии с полевой ионизацией может быть рекомендована монография [64]. В методе полевой ионизации используют сильные электрические поля (напряженностью порядка 10 В/см), в которых ионизация атомов или молекул осуществляется путем отрыва от них электронов. Здесь удаление электронов происходит по механизму квантово-механического туннелирования ионизация является следствием деформации потенциальных барьеров под воздействием сильного электрического поля. [c.287]

Схематически устройство источника полевой ионизации представлено на рис. Х1.24. В качестве анода служит тонкая проволока (так называемый эмиттер), на поверхности которой при помощи специальной техники сформирован плотный слой очень острых усов , ориентированных в радиальном направлении. В непосредственной близости от остриев усов создается мощное электрическое поле требуемой напряженности. По сравнению с другими методами при полевой ионизации достигается несколько меньший выход [c.287]

Рис. Х1.24. Схема источника полевой ионизации [65].

Об успешном применении комбинации газовой хроматографии п масс-спектрометрии с полевой ионизацией сообщалось в работах [66, 67]. Мил-берг и Кук [67а] после газохроматографического разделения на насадочной стеклянной колонке длиной 4 м, располагая всего 50 нг вещества выделен- [c.287]

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

Для анализа продуктов нефти может быть использовано ценное свойство масс-спектров полевой ионизации-—их малолинейча-тость и обязательное присутствие интенсивного пика молекулярного иона. Отсюда появляется хорошая возможность применения молекулярных ионов [193, 194]. В рассматриваемых работах проведено сравнение метода полевой ионизации с низковольтной масс-спектрометрией электронного удара [193] и с методом характеристических сумм [194]. Метод полевой ионизации был применен для количественного анализа легких бензиновых фракций [195] и тяжелых нефтяных фракций с температурой кипения 300—350°С и молекулярной массой до 700 [196]. К сожалению, из-за повышенной и сильно зависящей от условий съемки интенсивности пика [М -f Н]+ (взаимодействие с парами остаточной воды, катализ) затруднено использование пиков изотопных ионов. [c.135]

Полевая ионизация осуществляется в сильном электрич. поле, образующемся в пространстве между полевым анодом (острие или тонкая вольфрамовая проволока) и противоэлектродом (катодом), разность потенциалов между к-рыми 10 кВ. Молекула в таком электрич. поле теряет электрон и превращ. в положительно заряженный ион. Масс-спектры напоминают спектры электронного удара. [c.660]

Полевая ионизация (FI) Полевая десорбция (FD) Бомбардировка быстрыми атомами или ионами (FAB, SIMS) [c.15]

Другой принцип анализа вещества, содержащегося в элюен-те, основан на использовании ленточного транспортера. Элюент из колонки хроматографа попадает на движущуюся ленту, которая проходит через камеру, обогреваемую ИК-излучением, где растворитель испаряется. Затем лента с веществом идет через область, обогреваемую другим нагревателем, где происходит испарение находящегося на ленте вещества. Молекулы последнего поступают в ионный источник, где ионизируются методами ЭУ, ХИ или полевой ионизации. Для ионизации можно использовать и бомбардировку поверхности ленты быстрыми атомами. Недостатком метода является постепенное загрязнение ленты транспортера анализируемыми веществами. [c.45]

Могут использоваться и другие методы ионизации — химцче-ская ионизация при столкновениях молекул анализируемого вещества с ионами или метастабильными возбужденными атомами газа-реактанта СН4, NH3 и др.) полевая ионизация в сильном неоднородном электрическом поле, создаваемом специальным электродом лазерная десорбция и т. д. Однако-классические методы ионизации электронным ударом при высоких (70 эВ) и низких (10—13 эВ) энергиях электронов остаются наиболее распространенными. Энергия электронов превышает потенциал ионизации углеводородов, составляющий для алканов 10—13, алкенов 9—10, алкилбензольных углеводородов 8,5—9,5, и полициклических аренов—менее 8 эВ. Поэтому при столкновении с электронами молекулы углеводородов ионизируются, т. е. происходит отрыв вaлeнtныx электронов и образование молекулярных ионов М. [c.136]

Полевая десорбция является дальнейшим развитием метода полевой ионизации в этом случае не требуется чтобы ионизуемый образец находился в газообразном состоянии Образец наносится на аитивированный эмиттер помешенный в сильное неоднородное электрическое поле Эмиттер медленно нагревается электрическим током Ионизация происходит благодаря туннели рованию наиболее ела боев язанных электронов в эмиттер после чего обра зующиеся молекулярные иоиы десорбируются в газовую фазу Энергия воз буждения молекулярных конов очень мала, так что для многих веществ в масс спектрах ПД отсутствуют осколочные ноны [c.13]

Дифференциация олефинов и циклоалканов осуществляется на основании того, что циклоалканы образуют только ионы (М—1)+, а олефины — ионы (М —1)+ и (М + 30)+ [155] Последние образуются при электрофильном присоединении N0+ по двойной связи Масс спектры ХИ (N0) углеводородов похожи на спектры полевой ионизации Свыще 80 % ионного тока обусловлено ионами (М— 1)+, что сильно отличает их от спектров ЭУ и ХИ (СН4), для которых характерна интенсивная фрагментация [c.98]

Анвей [3] с помощью масс-спектрометрии с полевой ионизацией обнаружил ионы Н40 . Были найдены потенциалы появления ионов НдО ПН2О (эВ) [c.504]

Для анализа продуктов нефти используют ценное свойство масс-спектров полевой ионизации их малолинейчатость и обязательное присутствие интенсивного пика молекулярного иона. Отсюда появляется хорошая возможность применения молекулярных ионов. Проведено сравнение метода полевой ионизации с низковольтной масс-спектрометрией электронного удара и с методом характеристических сумм. Метод полевой ионизации применяется для количественного анализа легких бензиновых фракций и тяжелых нефтяных фракций с температурой кипения 300-350 °С и мо- [c.77]

Сведения о кинетике быстропротекаю1Цих процессов, например, скорости адсорбции и хемосорбдай циклогексана на Pt, были получены при помощи масс-спектрометра с полевой ионизацией / 2/. Если в источник с иглой, который служил реактором, впускать [c.300]

Интересно еще рассмотреть работу / 2а/, в которой исследовался механизм реакции дегидрирования циклогексана, циклогек-сена и метилциклогексана с использованием метода полевой ионизации. Ранее предполагалось, что дегидрирование таких циклов проходит без промежуточных продуктов при плоском расположении молекул на катализаторе. Методом полевой ионизации удалось показать, что образуется промежуточные продукты дегидрирования -цикло- (и метилцикло-) гексен, цвкло- (и метилцикло-) гексин из циклогексана и метилциклогексана соответственно. В варианте молекулярного потока катализатором служил / -цилиндр, внутри которого помещалась / -игла-змиттер. Образующиеся на Р(-циливдре продукты дегидрирования ионизовались, на и [c.303]

В таком распространенном катализаторе, как Pt, методами вторичной ион-ионной эмисси и полевой ионизации были обнарте- ны поверхностные примеси Са. К, На, а в среде О2 (Рд =Ю °тор)-кроме того, и поверхностные окисные слои РЬ и окислы Зрмаесей. Учет этих сведений может быть полезен при исследовании и трактовке механизма катализа на Р. [c.306]

Масс-спектры, получаемые в условиях поля 10 в/см [736— 788], характеризуются интенсивным пиком молекулярных ионов (которого даже может и не быть в спектре, полученном электронным ударом) и неглубоким распадом молекулы. Мягкие условия образования спектра делают метод полевой ионизации весьма йерспектйвным при анализе термически нестабильных веществ, в частности металлорганических соединений. [c.296]