Масс-спектрометр омегатрон ныв

В. Д. Ягодовский и Т. Н. Овчинникова, по изучению неконденсирующихся при температуре жидкого азота продуктов прочной адсорбции паров бензола на пленке платины при 20°С. Количество этих продуктов невелико, поэтому для их анализа использовался радиочастотный масс-спектрометр (омегатрон). Стеклянный баллон датчика РМ0-4с, объем которого составляет всего около 50 мл, соединялся с адсорбционным сосудом через плоский шлиф без смазки, открываемый магнитом снаружи. Два таких же шлифа закрывали линию откачки, идущую от верхней части адсорбционного сосуда, а в его нижнюю часть через капилляр вводились известные количества паров бензола, метана и криптона. Скорость натекания через [c.105]

На фиг. 409 показан циклоидный масс-спектрометр, который измеряет парциальное давление газа с молекулами определенной массы т, находящегося в смеси газов с различными массами молекул [397]. Подобный же принцип использован в приборе, называемом омегатроном. В замкнутой камере, давление в которой не должно превышать [c.531]

Исследовались характеристики омегатрона [294, 525] и его применение для определения отношения заряда к массе протона [338], к анализу состава атмосферы [385] и количественному анализу газов [293, 503], В радиочастотном масс-спектрометре [308] исследовались функции распределения энергии ионов и формы линий в масс-спектре. [c.654]

Анализ остаточных газов можно также производить на стандартных резонансных масс-спектрометрах типа омегатрон позволяющих проводить анализ при давлении газа 10 " мм рт.ст. [c.227]

Цель работы. Освоить методику определения состава и парциальных давлений остаточных газов в условиях высокого вакуума с помощью динамического масс-спектрометра на примере омегатрона РМ0-4С. [c.217]

Омегатрон наиболее часто применяется для измерения парциальных давлений газа. Принцип действия омегатрона описан в 25. Основные узлы масс-спектрометра (ионный источник, анализатор и коллектор) образуют в омегатроне единое целое. [c.226]

Одновременно отмечают места пиков ионов данного газа на масс-спектрограмме (хронотрон) или рабочие параметры например частоту для омегатрона, при которых на коллектор масс-спектрометра поступают ионы с данным массовым числом. Дополнительно можно отметить положение или рабочие параметры для некоторых характерных пиков ионов паров воды (массовые числа 18 и 17) в непрогретой системе, водорода (массовое число 2) в системе с паромасляным насосом, ртути (массовое число 200) в системе с парортутным насосом. Зная местоположение или рабочие параметры прибора для пиков ионов с известными массовыми числами, можно определить места появления или рабочие параметры пиков ионов с другими массовыми числами. [c.220]

В качестве мониторов обычно используются те же устройства с поверхностной ионизацией и масс-спектрометры различного типа, причем регистрация пучков из-за достаточно высокой интенсивности не требует реализации такой предельной чувствительности как регистрация продуктов рассеяния. Широкое, распространение в качестве мониторов пучков, не содержащих атомы щелочных металлов, получили радиочастотные масс-спектрометры со средними характеристиками, такие как монополяр-ные масс-спектрометры, омегатроны и т. п. [185]. [c.193]

Явление наз. ионным Ц.р. (ИЦР), если заряженная частица- ион. ИЦР используют в масс-спектрометрии с 1950. Впервые этот метод был применен в масс-анализаторе (омегатроне), в к-ром измерялся ток ионов, попавших в резонанс с внеш. полем. В омегатроне частицы движугся во взаимно перпендикулярных переменном электрич. и постоянном магнитном полях. По резонансной частоте, используя ф-лу (1), определяют массу ионов. [c.375]

Омегатронный масс-спектрометр [c.857]

Атомизацию водорода на вольфраме изучал Хикмотт [13], ис-лользовавший метод мгновенного накаливания нити ). В этой работе было достигнуто остаточное давление около мм рт. ст.,п реакцию изучали при давлениях от 2- 10 до 1 10" мм рт. ст. Для качественной проверки того, что наблюдаемое изменение давления связано с атомизацией водорода, а не с загрязнениями, использовали омегатронный ион-резонансный масс-спектрометр. Что касается чистоты поверхности и газа, то это, несомненно, наиболее надежное из имеющихся исследований кинетики атомизации. [c.290]

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

Один из методов измерения времени полного оборота иона использован в омегатроне [930, 932, 1910], радиочастотном масс-спектрометре, работающем по принципу циклотронного резонанса ионов в магнитном поле, впервые описанном Хипплом, Соммером и Томасом. Этот прибор схематически показан на рис. 12. Радиочастотное поле направлено перпендикулярно к магнитному полю. Положительные ионы с низкой кинетической энергией образуются потоком электронов, движущихся вдоль направления магнитного поля. Рассмотрим однозарядный ион с массой т, начинающий движение из состояния покоя. Этот ион опишет некоторую кривую в плоскости радиочастотного и магнитного полей, и если его период вращения равен периоду радиочастоты, то он будет ускорен этим полем так, что радиус его кривизны будет увеличиваться, и ион начнет двигаться по спирали Архимеда к коллектору. Ион с несколько отличной массой будет выбит радиочастотным полем и пройдет последовательно через максимальный и минимальный радиусы, когда он достигнет максимальной и минимальной скорости. Таким образом, для коллектора, расположенного на определенном расстоянии R от точки образования ионов, имеется два критических значения масс т + 34б/п) я (т — УгЬт). Ионы с этими массами будут собраны на коллекторе. Можно показать, что т/Ьт = я/г/2, где п — число оборотов, сделанных резонансным ионом до попадания на коллектор. При R = 1 см, радиочастотном поле 0,1 в/см и магнитном [c.32]

Измерения масс проводились с использованием разнообразных конструкций масс-спектроскопов, таких, как масс-синхрометр , хронотрон , омегатрон и масс-спектрометр с двойной фокусировкой типа Нира. Все это также помогало выявлению возможных систематических ошибок. [c.49]

Масс-спектрометр используют не только для обнаружения течи, но и во многих других областях, например для изучения газов при очень малых давлениях. Масс-спектрометр секторного типа представляет собой удобную конструкцию, широко] используемую для решения различных задач [915]. Например, изучение диффузии гелия через стекло [1522], обезгаживание металлов [887]. Условия работы и системы напуска, позволяющие работать с очень малыми количествами образца, были описаны в гл. 5. Однако во многих случаях более пригодны другие типы масс-спектрометров. Эдвардс [568] рассмотрел применение различных типов масс-спектрометров в исследованиях высокого вакуума. В некоторых случаях большими преимуществами обладает омегатрон благодаря высокой чувствительности в сочетании с малыми размерами, простой конструкцией и возможностью работы при высокой температуре. Это делает его пригодным для исследования вакуумной аппаратуры, в которой Возможна высокая температура. Альперт и Бюритц [40] использовали омегатрон в качестве манометра для измерения давления (чувствительность сопоставима с чувствительностью ионизационного манометра) при исследовании остаточного давления, которое может быть получено в стеклянной аппаратуре. Омегатрон имеет то преимущество, что при его помощи можно провести анализ остаточных газов, причем вакуум ограничивается диффузией гелия через стеклянные стенки системы. Это было сделано в изолированной вакуумной системе. В исследуемом спектре остаточный пик гелия увеличивался с течением времени, а пик, отвечающий азоту, не изменялся. Альперт и Бюритц получили для Не ток 2-10 а, соответствующий парциальному давлению гелия 5-10 мм рт. ст. Омегатрон использовали также при очень низких давлениях для определения веществ, образующихся в вакууме при работе масляных диффузионных насосов, с целью установить, состоит ли остаточный газ из продуктов десорбции или образован при разложении масла диффузионных насосов [1676], При помощи этого прибора измерялось также выделение кислорода с поверхности, покрытой окислами бария, стронция и магния, под действием бомбардирующих электронов, как функция энергии и плотности бомбардирующих электронов [2125]. Из полученных результатов следовало, что имеет место двухступенчатое электронное возбуждение твердых веществ, связанное с диссоциацией. Некоторое количество кислорода выделяется при очень низких энергиях электронов, вероятно, благодаря десорбции. [c.496]

Газ, выделяющийся во всех этих стадиях, а также вследствие электронной бомбардировки различных частей трубки, был подвергнут исследованию [15881. Выделение газов из металлов [5681, слюды и геттеров [2099] также исследовалось с использованием омегатрона при давлениях порядка 10 мм рт. с/й. Описано применение омегатрона [1788] для изучения количества кислорода, окиси углерода и азота, адсорбирующихся на вольфрамовом катоде при 300° К, которые выделяются холодной нитью . Омегатрон может быть использован в качестве манометра для измерения давления ионизационный манометр неудовлетворителен для измерения давления кислорода. В работах, связанных с исследованиями верхних слоев атмосферы, радиочастотный масс-спектрометр особенно удобен благодаря своим малым размерам и весу (18421. Несколько таких приборов может быть установлено на одной ракете 1963], и специальные условия, при которых проводилась работа, обеспечили возможность создания очень простых конструкций. Например, при работе на большой высоте можно было устранить вакуумный кожух, системы напуска и с(качную систему, а для изучения ионов, присутствующих в атмосфере, иет необходимости в ионизационной камере. Разрешающая способность прибора была очень мала, поскольку нужно было различать только такие ионы, как N , NO и Oi, поэтому необходимо было иметь три прибора для анализа положительных и отрицательных ионов, а также нейтральных осколков. Описан метод для калибровки по массам [10531 и опубликованы результаты различных измерений арктической ионосферы [1052, 1054, 1188, 1371, 2041]. Было показано, например, что происходит диффузионное разделение аргона и азота на высоте выше 110 км, что при 220 км основными газами являются N2, О, NO и О2 в примерных соотношениях 2,8 2,9 1,4 1. Ионы О не появляются ниже 130 км, но представляют собой основные положительные ионы в спектре на высоте больше 200 км. В Арктике на высоте 200 км плотность атмосферы днем в летний период в 20 раз больше плотности ночью в зимнее время, равной 5-10" г/л . На высоте 100наблюдались ионы О , N0", NO (преимущественно ионы N0 и 0J). Преобладание ионов N0" можно объяснить низким потенциалом ионизации NO (9,5 эе). Ионизационные потен циалы О2 и N2 составляют 12,5 и 15,5 эв соответственно. [c.497]

Пикус и Фикс представили методы расчета фоновых токов [390] и рассмотрели предельную чувствительность магнитно-резонансного масс-спектрометра при анализе микроэлементов [1741. Для анализа остаточных газов в вакуумных системах [25, 272, 292, 519), для изучения сорбции и десорбции газов в ионизационных манометрах с горячим катодом [24] широкое применение нашел омегатрон. [c.657]

Использование масс-спектрометров в качестве тече-искателей в вакуумных системах требует также повышенной чувствительности к парциальному давлению, т. е. способности замечать появление какого-либо выбранного компонента в присутствии относительного большого давления других компонентов газа. Это свойство связано с методикой поиска неплотностей с помощью обдувания вакуумной системы при работающем насосе тонкой струей контрольнЬго газа (тест-газа). При попадании струи газа на место неплотности в вакуумной системе сильно повышается парциальное давление контрольного газа, вызывая соответствующее возрастание величины ионного тока массы, специфической для этого газа. Такими новыми типами динамических масс-анализаторов, удовлетворяющих этим требованиям, являются омегатрон (ионно-резонансный масс-спектрометр), топатрон и фарвитрон. [c.29]

Парциальное давление различных газов, присутствующих в системе, измеряют с помощью омегатрона — масс-спектрометра небольшого объема, допускающего прогревание. С помощью омегатропа можно определять состав газа в области давлений от 10 —10 мм рт. ст. [93]. Если только не принять довольно сложных мер предосторожности, с тем чтобы свести к минимуму неизбежные температурные градиенты в образце или противовесе, то возникнут очень серьезные возмущения, вызываемые термомолекулярными потоками. Количественная оценка величин этих паразитных сил, а также обсуждение способов их устранения приведены в работе Томаса и Поулиса [94, 95]. [c.77]

В 1953 г. Альперт [1] подробно описал способы получения ультравысокого вакуума. Его основной вклад в эту область заключался в создании ионизационного манометра, способного измерять давления меньше 10 мм рт. ст. Этот низший предел определяется фотоэлектрическим током с коллектора, вызванным мягким рентгеновским излучением, эмиттируемым сеткой под влиянием бомбардировки электронами. Его называют рентгеновским пределом манометра. Венема [67] смог получить давление 10 мм рт. ст. посредством специально сконструированного ртутного диффузионного насоса. Омегатрон, первоначально разработанный Соммером и др. [58] для измерения атомных констант, был использован Аль-пертом и Буритцем [2] в качестве масс-спектрометра для измерения парциальных давлений остаточных газов в ультравакуумной [c.229]

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]

Отечественная промышленность выпускает измеритель парциального давления омегатронный ИПДО-1, датчиком которого является лампа РМ0-4С. В лампе используется вольфрамовый катод и электроды из немагнитного металла. Лампа имеет стеклянную оболочку в виде цилиндрической колбы диаметром 35 мм, снабженной патрубком для присоединения к исследуемой вакуумной системе. Небольшие размеры датчика, легкость обезгаживания и высокая чувствительность обеспечили широкое применение прибора ИПДО-1 для измерения парциального давления с точностью 10%. Для просмотра участка спектра масс на экране электронно-лучевой трубки может быть использован отечественный масс-спектрометр МХ 4301. [c.151]

В тех случаях, когда применение приборов омегатронного типа невозможно из-за наличия у них магнитного поля, обычно используют различные радиочастотные масс-спектрометры. [c.151]

Омегатрон и радиочастотный масс-спектрометр позволяют последовательно получать отдельные пики спектра масс, однако они не дают возможности наблюдать всю кинетику троцесса газовыделения или газопоглощения. Если необходимо наблюдать одновременно изменение всего спектра исследуемой газовой смеси, наиболее подходящим прибором является масс-спектрометр типа фарвитрон. [c.152]

Использование магнитных статических масс-спектрометров для измерения парциальных давлений остаточных газов в вакуумных системах затруднительно из-за их сложности и громоздкости. Поэтому в течение последних лет интенсивно проводятся работы по созданию новых, более простых и удобных устройств, позволяющих осуществлять масс-спектрометрический анализ газов в высоком вакууме. Такого рода устройства получили название динамических масс-спектрометров из-за обязательного наличия в них высокочастотного электрического поля. К такого рода приборам относятся омегатрон, радиочастотный масс-спектрометр, импульсный пролетный масс-спектрометр, фарвитрон и электрический фильтр масс. [c.194]

При люминесцентном методе течеискания жидкость— люминофор покрывает поверхность объема, под действием капиллярных сил проникает в течь и затем обнаруживается по свечению. При выдержке в течение 40—50 суток обнаруживаются течи Ю л-мтор/сек. Аналогичным образом при радиоактивном методе производят выдержку деталей под избыточным давлением радиоактивного газа и последующую проверку на активность. Этим методом обнаруживаются течи до 10"5 л-мтор/сек. Катарометрнческий течеискатель применяется для системы под избыточным давлением. Он основаи на принципе сравнения теплопроводности воздуха и вытекающего из течи пробного газа [109]. Для течеискания можно применять динамические масс-спектрометры, например омегатрон в приборе ТИО-1 при настройке на гелий позволяет обнаружить течи до 2-10 S л-мтор/сек, где 5 — быстрота откачки испытуемого объема по гелию. [c.132]

Как было отмечено ранее (см. 25), в омегатроие измеряют ионный ток коллектора, который служит мерой парциального давления частиц с массой М газа, присутствующего в масс-спектрометре. Ионный ток пропорционален парциальному давлению данного газа, току электронного луча и сечению ионизации газа. Кроме того, ионный ток зависит от ориентации омегатронной лампы в магнитном поле и от чистоты поверхности электродов. При работе с омегатроном на вакуумных установках с масляными насосами возможно загрязнение поверхности электродов продуктами крекинга масла, что приводит к значительным ошибкам в показаниях прибО ра или к полному прекращению работы омегатроиа. Поэтому прежде чем приступить к измерению парциального давления омегатронной лампой, нужно очистить поверхности электродов прогревом до температуры 400° С, а затем защитить омегатрон от возможного попадания в него паров масла, для чего необходимо заполнить вымораживающую ловушку жидким азотом. [c.228]

В масс-спектрометрах, например в омегатронном, пики ионов определенных массовых чисел выделяются над уровнем фонового тока. Фоновый ток вызван следующими основными причинами рассеянием ионов в камере анализатора, недостаточной фокусировкой электронного и ионного потоков, нестабильностью питания, наводками и шумами в цепи усиления. Понятно, что отсчет пика производится от среднего уровня фона. [c.217]

Панорамный анализатор парциальных давлений (фарвитрон). Масс-спектрометр фарвитрон работает при наличии электростатических полей без внешнего магнитного поля. Фарвитрон имеет меньшую разрешающую способность и меньшую чувствительность, чем омегатрон, но он дает возможность одновременно наблюдать весь спектр масс, в то время как омегатрон измеряет парциальные давления газов только поочередно. Спектр масс в диапазоне от 2 до 250 регистрируется осциллографом. С помощью прибора можно исследовать полный состав газовой смеси, а также наблюдать и анализировать быстро меняющиеся процессы. В фар-витроне ионы различных масс разделяются благодаря резонансу, когда частота напряжения, приложенного к измерительной трубке, совпадает с частотой колебаний ионов определенного типа. [c.552]

Чистота используемых газов и состав остаточных газов в диапазоне давлений от 1-10 до 5.10 1 тор определялись с помощью омегатронного масс-спектрометра ИПДО-1 19). Содержание примесей в водороде было меньше 10 %. В N 0 были обнаружены только N2 и О , которые образуются при ее разложении на катоде омегатрона. [c.203]

Опыты проводились в статической установке, схема которой показана на рис. 1 предыдущей статьи. Обведенная пунктиром часть установки прогревалась при тренировке до 450° С, поэтому вместо обычных стеклянных кранов использовались затворы со сплавом на основе галлия. С помощью двух титановых электроразрядных насосов типа ЭСН 1 и лампы ИМ-12 получался предельный вакуум порядка 1—2-10 1",тор-Состав остаточных и реагирующих газов контролировался омегатронным масс-спектрометром. Водород и азот для обеспечения высокой степени очистки впускались в установку диффузией через нагретые стенки капилляров, изготовленных соответственно из палладия и железа Армко. Каталитические опыты проводились при давлениях порядка 10 1—10 тор. В этом случае давления газов измерялись манометрами Пирани и автоматически записывались на ленте электронного потенциометра. При изучении адсорбции азота на проволочках в условиях более низких давлений измерения осуществлялись с помощью омегатрона, который для этого настраивался на пик молекулярного азота. [c.211]

Существует несколько специальных конструкций масс-спектрометров квадрупольный омегатрон прибор, основанный н принципе совпадений, и масс-спектрометр, в котором измеряются времена пролета ионов. Последний тип приборов особенно ценен при изучении образования и распада корот-коживущих продуктов в газофазных реакциях, таких, как реакции, инициируемые ударными волнами, или некоторые [c.179]