Разрешающая сила масс-спектрометр

Одно из главных преимуществ регистрации производных вытекает из самого метода получения производных. Выходное показание прибора может быть дифференцировано либо при помощи электронных схем, либо путем модуляции независимой переменной [124, 1195, 1452]. Недостаток первого метода состоит в том, что сила результирующего сигнала зависит от скорости развертки и не может варьироваться в широких пределах. Вместе с тем изменение скорости развертки позволяет считать, что детектирующая система должна воспринимать широкий диапазон частот, и эта необходимость для широкополосной частоты будет увеличивать фоновые шумы детектора. Второй метод свободен от этих недостатков, и так как величина сигнала производной не зависит от времени, то метод можно совмещать с медленной разверткой пиков и, следовательно, повышать отношение сигнала к шуму . Основное достоинство второго метода заключается в том, что с его помощью можно простым способом, как показано ниже, регулировать разрешающую силу масс-спектрометра. [c.243]

Если же для получения нужной интенсивности /1 избрать путь расширения выходной щели, что в общем нежелательно, то необходимо определить оптимальную величину расширения и рассмотреть ограничения, налагаемые при этом на ширину щелей в приемнике ионов. Увеличение ширины выходной щели источника приводит к снижению разрешающей силы масс-спектрометра. Чтобы оценить потерю разрешающей силы прибора, обратимся к теории ионной оптики. [c.62]

Рис. 269. Влияние ширины ш ели на разрешающую силу масс-спектрометра.

Приборы относятся к классу с низким разрешением, если К не превышает 2000, и с высоким, если К более 10 000. Разрешающая сила масс-спектрометров существенно зависит от вида и качества фокусировки. [c.31]

Что называется разрешающей силой масс-спектрометра и чем она определяется Каковы пути ее увеличения [c.56]

В табл. 2.2 [53] приведены некоторые данные о наложениях, вызванных загрязнениями, многозарядными и многоатомными ионами, массы которых незначительно отличаются от составляющих твердых веществ, а также требуемое для их разделения значение разрешающей силы масс-спектрометра Л1/ДЛ1 [c.56]

На линии одного или нескольких изотопов определяемого элемента могут накладываться линии многоатомных и многозарядных ионов основы или примесей. Возможные наложения обобщены в табл. 2.2. Как следует из- данных, приведенных в таблице, иногда можно использовать различие дефекта массы и разрешить наложенные линии. Разрешающая сила приборов с двойной фокусировкой и искровым ионным источником составляет 1000—2500 [55, 56], что позволяет отделить многозарядные ионы тяжелых элементов от однозарядных ионов элементов начала периодической системы (Li, Ве, В, С), а также ноны изотопов с массовыми числами от 40 и выше от фона осколков органических молекул, регистрируемых на фотопластинке. Величина М/ДМ для дублетов элементов с большими массовыми числами, как правило, достигает нескольких тысяч, и с учетом расширения линий ири больших интенсивностях разрешающая сила масс-спектрометра, необходимая для нх разрешения, должна быть не меньше 10 000 [54]. [c.67]

Этот подход диаметрально противоположен методу, который используется в наших лабораториях для характеристики разрешающей силы масс-спектрометра. Метод, при котором значение разрешения получают при условии, что Si и 2 стремятся к нулю, рассмотрен в гл. 2.8. [c.21]

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]

В литературе [6] детально обсуждены причины нарушения фокусировки ионного пучка, следствием чего является уменьшение разрешающей силы масс-спектрометра. Здесь целесообразно только обсудить вопрос о том, каким образом можно получить необходимую для работы разрешающую силу у используемого прибора. Следует обсудить также вопрос о пригодности различных количественных определений разрешающей силы. Наилучшее разрешение двух линий достигается тогда, когда щели коллектора и источника имеют минимальную ширину. Наилучшее возможное разрешение, соответствующее бесконечно малой ширине обеих этих щелей, наиболее полно характеризует потенциальные возможности данного прибора. Управлять шириной щелей можно либо механически, либо электрически [7]. Интересно рассмотреть влияние ширины щелей на форму ЛИНИН. Линия масс-спектра дает распределение интенсивности в изображении щели источника. Щель коллектора обычно достаточно широка, чтобы можно было регистрировать интеграл этого раснределеиия. По мере уменьшения ширины щели коллектора форма линии приближается к кри- [c.332]

В литературе [6] детально обсуждены причины нарушения фокусировки ионного пучка, следствием чего является уменьшение разрешающей силы масс-спектрометра. Здесь целесообразно только обсудить вопрос о том, каким образом можно получить необходимую для работы разрешающую силу у используемох о прибора. Следует обсудить также вопрос о пригодности различных количественных определений разрешающей силы. Наилучшее разрешение двух линий достигается тогда, когда щели коллектора и источника имеют минимальную ширину. Наилучшее возможное разрешение, соответствующее бесконечно малой ширине обеих этих щелей, наиболее полно характеризует потенциальные возможности данного прибора. Управлять шириной щелей можно либо механически, либо электрически [7]. Интересно рассмотреть влияние ширины щелей на форму линии. Линия масс-спектра дает распределение интенсивности в изображении щели источника. Щель коллектора обычно достаточно широка, чтобы можно было регистрировать интеграл этого распределения. По мере уменьшения ширины щели коллектора форма линии приближается к кривой распределения интенсивности в изображении, т. е. сужение этой щели эквивалентно дифференцированию линии масс-сиектра. Если с малой амплитудой модулировать ускоряющее напряжение и регистрировать сигнал на частоте модуляции, то можно записывать непосредственно производную кривой контура линии. При этом изменение амплитуды модуляции эквивалентно изменению ширины щели коллектора. Получаемый таким образом сигнал был математически исследован [8], и можно показать, что сужение щели источника эквивалентно второму дифференцированию кривой контура линии. Было показано, что можно регистрировать дублетные линии, образованные молекулярными ионами, для которых М/АМ составляет 2300, используя прибор секторного типа с радиусом 152 мм. Такую регистрацию проводили при помощи двойного дифференцирования линии обычного масс-спектра. Это наглядно иллюстрирует возможности прибора такого типа. [c.334]

A429. Алексеевский M. E., Прудсовский Г. П., Косоуров Г. И., Филимонов С. И., Применение неоднородного магнитного поля в целях увеличения разрешающей силы масс-спектрометра. ДАН СССР, 100, 229—232 [c.596]

Разрешающей силой масс-спектрометра называют отношение т1Л.тп, которое характеризует способность спектрометра к отделению пучков ионов с массой т от ионов с массой т -Ь Ат. Масс-спектрометры старой конструкции не обладали разрешающей способностью свыше 500. Масс-спектрометры высокого разрешения вошли в употребление со второй половины 50-х годов. Црибор, описанный Бейноном и Уолдроном в 1959 г., обладал разрешающей способностью 5000, т. е. позволял измерить массу иона о точностью до 1/5000 его полной массы. Такой прибор позволил не только установить различив между тетра-лином (С Нхг) и инденоном (СдНзО), разница масс которых составляет 1/3700 массы этих соединений, но и различить осколки СдН7 и СаНдО. Кроме того, прибор позволял проводить анализ с долями миллиграмма вещества, которое к тому же не должно быть очень чистым или сухим [99, с. 334], [c.256]

Разрешающая сила масс-спектрометра, т. е. его способность разделять ионы с очень близкими значениями масс иллюстрируется примером, представленным на рис. 269. Углекислый газ и пропан почти не отличаются по молекулярному весу, но их действительные массы все же незначительно разнятся друг от друга (С02=44,010 СзН8=44,094) в таком же положении находятся азот (N2=28,016) й этилен (СгН4=28,042). На одном из приборов при ширине щели 0,017 см могут быть разрешены углекислый газ и пропан, но не азот с этиленом. Уменьшением эффективной ширины щели посредством вспомогательного электрода разрешение значительно увеличивают. [c.342]

Структурная масс-снектрометрия позволяет определять состав и строение различных молекул но 11х масс-спектру, что делает этот метод незаменимым нри количественной идентификации разделенных на топком слое сорбента веществ. Разрешающая сила масс-спектрометров достаточно велика в приборах с однократной фокусировкой она достигает значения, равного 1500, в приборах с двойной фокусировкой — 20 000. Высокая разрешающая сила позволяет разделить иопы, обладающие идептичпымп [c.161]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология