В целом о вакууме и вакуумных системах

Свойства вакуума
Особенности вакуумных систем

Вакуумные материалы и уплотнители

Вакуумные материалы
Уплотнители и и смазки

На заметку

Динамические масс-спектрометры
Динамические масс-спектрометры - Резонансный радиочастотный масс-спектрометр
Измерение и контроль вакуума - Контрольно-измерительная аппаратура
Оглавление
Динамические масс-спектрометры
Времяпролетные масс-спектрометры
Омегатрон
Резонансный радиочастотный масс-спектрометр
Квадрупольный масс-спектрометр
Умножители для масс-спектрометров
Все страницы

Для анализа остаточного газа был предложен еще один спектрометр, использующий ВЧ-поле, который обычно называется радиочастотным масс-спектрометром).

 

 

 

 

Рис. 5.16. Трехсеточный радиочастотный масс-спектрометр Схема первого спектрометра 1 — катод; 2 — анод; 3 — коллектор. 

Электроны, эмиттированные накаленным катодом, вытягиваются к первой сетке (аноду), образуя ионы, которые затем ускоряются системой сеточных каскадов. Каждый каскад представляет собой три плоскопараллельные сетки, расположенные на равном расстоянии друг от друга.  Ионы, фаза которых соответствует ВЧ-полю, получают дополнительную энергию, если время их пролета сквозь сеточный каскад равно одному периоду колебания поля


Откуда

(5.19)

Подробное изучение прибора Беннета [24] было выполнено Щербаковой. Исследованный масс-спектрометр содержал три трех-сеточных каскада, расположенных на некотором расстоянии друг от друга (пространство дрейфа). Развертка масс-спектра осуществлялась изменением ускоряющего напряжения либо частоты.

Известны и другие конструкции радиочастотных спектрометров, используемых для анализа остаточного газа. У большинства из них имеется один ускоряющий каскад со значительным числом сеток. Так, прибор конструкции Варальди [26], выпускаемый серийно, содержит 12 сеток. Эта модель имеет низкое разрешение, соответствующее 50%-ной седловине между пиками, вплоть до массы 40; общий диапазон анализируемых масс составляет 2—15 а. е. м.

Этот прибор способен регистрировать самые низкие парциальные давления вплоть до 10-9 Па при точности измерений ±10%, а ионный ток, создаваемый в цепи первой ускоряющей сетки, является мерой полного давления.

Робинсон [27] разработал радиочастотный масс-спектрометр на основе прибора Бойда, который использовался для анализа плазмы и практически не отличался от масс-спектрометра Бен-нета. В этой конструкции сетки заменены металлическими колечками диаметром 2 мм и длиной 1 мм, расположенными на расстоянии 1 мм друг от друга1). На рис. 5.17 представлены схе-

 

 

Рис. 5.17. Радиочастотный масс-спектрометр Робинсона: а — конструктивная схема; б — распределение потенциала между электродами.

ма этого устройства, а также распределение потенциала между электродами. Разделение ионов осуществляется под действием задерживающего потенциала, прикладываемого к сдвоенной сетке 2, после чего происходит их ускорение к коллектору с помощью сетки 3. Положительный потенциал V, прикладываемый к электроду, расположенному перед коллектором, служит для отражения вторичных электронов. Изменение напряжения на этой супрессорной сетке позволяет повысить разрешающую способность радиочастотного масс-спектрометра в ~1,3 раза при неизменной чувствительности.

К недостаткам радиочастотного масс-спектрометра относятся его невысокие чувствительность и разрешающая способность. Однако ввиду компактности, а также отсутствия магнитного поля приборы этого типа находят широкое применение в промышленных установках, особенно для управления процессами, требующими непрерывного контроля парциальных давлений определенных соединений.

Другой тип радиочастотного масс-спектрометра, используемый для анализа остаточных газов, разработан Третнером [29]. В этом устройстве ионы совершают колебания в электрическом поле между двумя параллельными электродами. Частота колебаний зависит от массы иона и потенциала, прикладываемого к этим электродам.

При совпадении частоты этих колебаний с частотой ВЧ-поля ионы приобретают дополнительную энергию, преодолевают потенциальный барьер и попадают на коллектор. Сканирование осуществляется путем изменения частоты ВЧ-поля. Несмотря на то что фарвитрон обладает довольно низкой разрешающей способностью (порядка 10 а. е. м.), его часто используют для непрерывного контроля остаточного газа.




 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Сейчас на сайте

Сейчас на сайте находятся:
 215 гостей на сайте
=
Рейтинг@Mail.ru