Масс-спектрометрические методы определения газового состава

Применение масс-спектрометрии

Основные характеристики МС

Масс-спектр героина

Разрешение R=m/δm
Чувствительность, мм.рт.ст
Динамический диапазон
Диапазон масс
Скорость сканирования
Стабильность

Разрешающая способность
R10% < 100 — низкая,
100 < R10% < 1000

Схема масс-спектрометра

Устройство для подготовки
исследуемого вещества
2. Ионный источник
3. Масс-анализатор
4.

Ионные источники

электронным ударом
бомбардировкой поверхности пробы пучком электронов, ионов или нейтральных

Схема ионного источника типа Нира

1 — трубка напуска
анализируемого газа;
2

Типы масс-анализаторов

Статические
Используются электрические и магнитные поля, постоянные или практически

Магнитный масс-анализатор

mb — масса иона [а.е.м.],
е — заряд иона (в

Масс-анализатор с двойной фокусировкой

Радиочастотный масс-анализатор

а — численный коэффициент, S — расстояние между сетками.

Анализатор омегатрона

Магнитно-резонансный масс-анализатор

Циклотронно-резонансный масс-спектрометр

Фарвитрон

Квадрупольный масс-анализатор

Времяпролетный масс-анализатор

Пространственно-временная фокусировка

Рефлектрон

Детекторы ионов

Цилиндр Фарадея
Вторичный электронный умножитель
Kу=103
3. Многоканальные пластины МКП
Muti-channel plate (МСР),

Сравнение масс-спектрометров

Типичный спектр остаточных газов

Что же мы измеряем?

Основные источники ошибок

1. Область ионизации
2. Извлечение ионов, передача их до детектора,

Относительная вероятность ионизации различных веществ

Калибровка МС по давлению

rm- относительная чувствительность соединения m
Im –ионный ток для

Калибровка МС по потоку

PUMP

MS

Jmeasured

Jcalib

Leak

Test Gas

Vacuum Gauge