Маттауха Герцога геометрия масс-спектрометрах

Наиболее распространены два типа приборов с двойной фокусировкой. В одном из них, приборе геометрии Нира —Джонсона (рис. 22-9), между двумя 90-градусными секторами (анализаторами) расположена промежуточная щель. В приборе геометрии Маттауха — Герцога, изображенном на рис. 22-10, используют электростатический сектор с углом 31,83°. При такой величине угла все ионы входят в магнитное поле под прямым углом, и поэтому краевой эффект минимален. Магнитный сектор (анализатор) имеет угол 135°, что позволяет фокусировать каждую разновидность ионов на дальней границе поля. Важная особенность этой геометрии состоит в том, что все массы фокусируются одновременно в фокальной плоскости, что позволяет осуществить прямую фотографическую регистрацию. Этого удается достичь только при указанной геометрии масс-спектрометра. [c.460]

Рис. 4.2. Принципиальные схемы устройств масс-спектрометров с геометрией Нира-Джонсона (а) и с геометрией Маттауха-Герцога (б)

Рис. 22-10. Схема масс-спектрометра с двойной фокусировкой геометрии Маттауха — Герцога.

Одним из недостатков описанных в гл. 2 источников ионов служит то, что образующиеся в них ионы распределены в широком диапазоне кинетических энергий, поэтому необходимо применять масс-анализаторы с двойной фокусировкой. Бо всех выпускаемых масс-спектрометрах, предназначенных для работы с этим типом источников ионов, используются характерная конструкция и геометрия Маттауха—Герцога. [c.10]

В гл. 3 рассмотрено прохождение ионов через масс-спектрометры с двойной фокусировкой в общем случае и через масс-спектрометры с геометрией Маттауха—Герцога в частности. Описаны способы одновременной фокусировки ионов по энергиям и по углам при помощи электрических и магнитных полей или их комбинации. Представлены отклонения свойств реальных полей от параметров, рассчитанных по упрощенной теории первого порядка. Обсуждены критерии оценки основных параметров, а также характеристики выпускаемых приборов. Поскольку геометрия Маттауха—Герцога является по существу основной для масс-спектрометров с искровым источником и ей уделено главное внимание в гл. 3, написание этой главы вдвойне обоснованно. [c.10]

И наконец, когда угол между границами поля больше, чем угол отклонения пучка, наблюдается очень сильный эффект фокусировки в радиальном направлении, а в г-направлении происходит расфокусировка пучка. Этот случай реализуется в масс-спектрометрах с геометрией типа Маттауха—Герцога, если фотографическая пластинка располагается за полюсными наконечниками магнита. Поскольку расстояние между полюсными наконечниками магнита и фотографической пластиной невелико, этим влиянием краевых областей поля можно пренебречь. [c.69]

Если в масс-спектрометр с двойной фокусировкой входит пучок ионов с разбросом по скоростям р и угловым расхождением а, то размеры изображения будут функцией при могут быть выражены полиномом некоторой степени от этих величин. Первый коэффициент при р равен нулю в результате соблюдения условия фокусировки первый коэффициент при а также равен нулю, поскольку осуществлена фокусировка по направлениям.. Следовательно, в полиноме остаются только члены второго и более высоких порядков. Соответствующие коэффициенты достаточно сложно зависят от геометрии прибора, и привести их в этом обзоре не представляется возможным. Лучший способ-обеспечения фокусировки для широкого пучка с большим разбросом по скоростям—создать такие условия, при которых все коэффициенты обращаются в нуль. К сожалению, в общепринятой геометрии Маттауха—Герцога это невозможно, даже для коэффициентов второго порядка. Поэтому всегда приходится идти на некоторый компромисс между дефектами изображения,, описывающимися различными членами полинома. [c.89]

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]

Регистрация на фотопластинке осуществляется на масс спектрометрах с геометрией Маттауха — Герцога В первой работе Уотсона и Бимана [103] измерение масс 22 ионов в ин тервале 56—179 было осуществлено с ошибкой 20 10 для ионов с массами выше 100 а е м и 15 10 — для иопов с массами ниже 100 а е м В следующей работе [104] при измерении смеси метиловых эфиров л<ирных кислот с содержа нием отдельных компонентов 2—4 мкг, выходящих из колон [c.59]

Максимальную информацию о структуре соединений, входящих в состав сложной смеси, получают, используя комбинацию хроматограф — масс-спектрометр высокого разрешения (рис. 13) [69]. Газовый хроматограф через гелиевый сепаратор присоединен к масс-спектрометру СЕС-21-110 с двойной фокусировкой и геометрией Маттауха — Герцога (разрешение 22 тыс. а. ё. м.). Точное измерение масс осуществляется с использованием калибровочного вещества (перфторалкан), которое непрерывно вводят в ионный источник параллельно исследуемому веществу. Использование фотопластинки имеет преимущество перед масс-спектрометрическим методом регистрации, так как в первом случае масс-спектр интегрируется во времени, что важно ввиду непрерывного изменения концентрации пробы, поступающей из хроматографа в ионный источник. Система позволяет делать до 60 снимков на одной пластинке. Автоматический микрофотометр с фотоумножителем после обработки фотопластинки выдает сигнал, который вводится в вычислительное устройство, преобразующее в цифровую форму выходные данные фотоумножителя, рассчитывает относительные расстояния центров линий и их плотность, превращает их в точные массы (с точностью до 0,002) и рассчитывает элементный состав. Запись полного ионного тока, попадающего на коллектор, введенный между электрическими и магнитными полями для отбора [c.41]

Во всех описанных до сих пор приборах для фокусировки частиц использовались только отклоняющие поля. Герцог (1943) сконструировал масс-спектрометр, в котором фокусировка осуществлялась аксиальными электрическими ускоряющими полями и не была связана с дисперсией по массам и по энергиям. Кель-ман и др. (1969) описали масс-спектрометр, в котором используются отклоняющие поля, действующие только как призмы с фокусировкой по скоростям, и электростатические линзы с аксиальной симметрией, обеспечивающие фокусировку по направлениям. При этом для полей меньших размеров достигается более высокое разрешение. Либл (1969) указал на преимущества, которые дает введение нормальных линз до и после электрического поля. Это позволяет регулировать интервал значений Э независимо от пределов а, что нельзя осуществить в случае обычной геометрии Маттауха—Герцога. В данном случае можно пожертвовать чувствительностью для увеличения разрешения. Помимо этого, линзы можно использовать просто для точной юстировки прибора. В новом устройстве сохраняются преиму- [c.84]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология