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真空�(zhì)譜計
閱讀�3061時間�2018-06-21 09:41:03

利用�(zhì)譜學(xué)原理測量真空系統(tǒng)或真空器件中殘余氣體成分或分壓強的儀器,又稱分壓強計。真空質(zhì)譜計一般由離子源、質(zhì)量分析器和離子檢測器三個部分組��

參數(shù)

  真空�(zhì)譜計的主要參�(shù)有質(zhì)量范圍、分辨能�、靈敏度、最小可檢分壓強、工作壓��
  ①質(zhì)量范圍:在滿足一定分辨能力和靈敏度的要求�,所能分析的�(zhì)量范�,用原子�(zhì)量單位或�(zhì)量數(shù)表示�
 ?、诜直婺芰Γ罕碚髻|(zhì)譜計可分辨兩個相鄰離子譜峰的能力�
 ?、垤`敏度:在一定發(fā)射電流下,儀器檢測的氣體離子流與其在離子源中分壓強的比��
 ?、茏钚】蓹z分壓強:這一參數(shù)反映�(zhì)譜計靈敏度和儀器檢測離子流信號能力的綜合性能�
 ?、莨ぷ鲏簭姡嘿|(zhì)譜計允許工作的總壓強�

分類

  磁偏�(zhuǎn)�(zhì)譜計
  根據(jù)離子在垂直于直流磁場的平面運動時,不同質(zhì)荷比的離子具有不同的偏轉(zhuǎn)半徑的原理實�(xiàn)�(zhì)量分�。改變加速電壓或磁場強度,便可依次檢出各種不同的離子。常見的磁偏�(zhuǎn)�(zhì)譜計有半圓形(偏�(zhuǎn)180°,�1)和扇形(偏轉(zhuǎn)90°�60°)兩種。磁偏轉(zhuǎn)�(zhì)譜計的特點是�(jié)�(gòu)簡單、有較高分辨能力和較高靈敏度、質(zhì)譜峰形好、對污染不敏�、質(zhì)量歧視小、便于作定量分析;缺點是需用磁�、安裝調(diào)整不方便�
  回旋�(zhì)譜計
  根據(jù)離子在正交的高頻電場和直流磁場中回旋諧振運動的原理實�(xiàn)�(zhì)量分�。改變高頻電場頻率便可依次檢出各種不同的離子?;匦|(zhì)譜計的特點是體積�、零件少、電極可高溫除氣、靈敏度較高、質(zhì)量歧視較�,適用于小型超高真空系統(tǒng)和電子器件內(nèi)殘余氣體定量分析。它的缺點是對高�(zhì)量離子分辨能力低(一般只用于分析�(zhì)量數(shù)小于100的離子),工作壓強較�,需要磁鐵等�
  四極�(zhì)譜計
  又稱四極濾質(zhì)�,根�(jù)不同�(zhì)荷比的離�,在直流和高頻雙曲面電場中運動的軌跡�(wěn)定與否來實現(xiàn)�(zhì)量分�。分析器由四根平行的雙曲面形或圓柱形的桿組成,相對的兩根桿相�,形成兩對電�,分別加上電壓�(U+Vcoswt),其中U為直流電�,V為高頻電壓幅值,w為角頻率,t為時�。與電場參量相適�(yīng)的離子運動軌跡是�(wěn)定的,其中橫向振幅不大于場半徑r0的離子能通過分析器并被離子收集極接收;質(zhì)荷比偏大的離子對高頻電場有較大的運動慣性,它主要受直流電場�(qū)�,與y向電極相�,不能通過分析器;�(zhì)荷比偏小的離子運動慣性小,主要受高頻電場激�,產(chǎn)生振幅不斷增大的振蕩運動,最終與x向電極相�,因而也不能通過分析�。儀器通常保持ω一定,U與V的比值約�1:6,同時改變U、V值以實現(xiàn)�(zhì)量掃�。與四極�(zhì)譜計工作原理相似的儀器還有單相質(zhì)譜計和三維四極質(zhì)譜計。四極質(zhì)譜計的特點是不需要磁鐵、結(jié)�(gòu)簡單、有較高的靈敏度和分辨能�、工作壓強范圍寬、掃描速度�、質(zhì)量標度呈線�,因而得到廣泛應(yīng)用。缺點是對大�(zhì)量數(shù)的離子質(zhì)量歧視效�(yīng)較大�
  飛行時間�(zhì)譜計
  利用能量相同而質(zhì)量不同的離子具有不同的速度,飛越漂移區(qū)�(jīng)歷時間不同的原理實現(xiàn)�(zhì)量分�。飛行時間質(zhì)譜計的特點是機械�(jié)�(gòu)簡單、分析速度快(微秒級)、離子利用率�、靈敏度高、能在較高的工作壓強下工�,缺點是儀器體積大,測量與控制電路�(fù)��
  其他類型真空�(zhì)譜計還有射頻�(zhì)譜計、諧振感�(yīng)�(zhì)譜計��

分析與分壓強測量

  真空�(zhì)譜計獲得的質(zhì)譜圖能反映被分析氣體的成�,質(zhì)譜圖中每一個峰對應(yīng)一種質(zhì)荷比的離�。但是一種氣體可能有不只一個峰,即除主峰外還包含一系列副峰(碎片峰和同位素峰),如果是混合氣體,則所有相同質(zhì)荷比離子的譜峰將疊加在一�,因此,從質(zhì)譜圖中不能直接讀出各種氣體的分壓強�。碎片峰強度與主峰強度的比值稱為碎片的圖像系數(shù)。圖像系�(shù)與質(zhì)量歧視效�(yīng)有關(guān)。各種質(zhì)譜計都存在一定程度的�(zhì)量歧視效�(yīng),即相同峰高的兩種氣體即使電離幾率相等,也不對應(yīng)相同的分壓強。但是對于某一確定的質(zhì)譜計來說,在恒定工作條件下對某種氣體碎片的圖像系�(shù)是一定的,因而分壓強值可根據(jù)氣體的圖像系�(shù)和氣體的相對靈敏度通過計算得出。氣體的圖像系數(shù)和相對靈敏度,須在恒定工作狀�(tài)下注入已知質(zhì)量數(shù)的單純氣體加以校��

維庫電子通,電子知識,一查百��

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