Технические характеристики системы масс-анализатора

Работоспособность системы масс-анализатора оценивается исходя из нескольких характеристик, и главным образом зависит от вида применения. Для количественного измерения необходима соответствующая процедура калибровки. Рекомендуемую практику и методы калибровки, а также определение терминологии можно найти в недавнем выпуске уточненного cтандарта 2.3-1972 (1991) Американского вакуумного общества [94]. Некоторые важные соображения приводятся ниже.

Диапазон массы - диапазон между минимальным и максимальным массовыми числами, в пределах которых работает прибор.
Чувствительность - коэффициент изменения в ионном токе или высота пика в силу соответствующего изменения парциального давления конкретного вида вещества (А/мм рт. ст. или A/Па). Основные факторы, влияющие на чувствительность, - это ток эмиссии, настройки разрешающей способности анализатора и коэффициент усиления множителя, если таковой используется (смотрите подразделы 3.2.3-3.2.5).

Изотопическая чувствительность - термин, часто используемый в изотопных измерениях, который указывает на способность прибора распознавать пики редких изотопов рядом с распространенными изотопами. Это отношение высоты пика часто встречающегося изотопа при M/Q и наименьшем обнаруживаемом ионном токе редкого изотопа при последующем массовом числе, M/Q +1.

Типичными являются значения в диапазоне от 103 до 106. Этот критерий качества относится к разрешающей способности и чувствительности прибора.
Остаточный эффект - это еще один термин, которым обозначается остаточный сигнал от основного пика при предыдущем и последующем массовом числе от центра основного пика.

Линейность. Чувствительность может быть независимой от давления только в ограниченном диапазоне. Линейностью называется величина, в пределах которой изменение выходного сигнала масс-спектрометра будет пропорциональным соответствующему изменению парциального давления. Как правило, анализаторы парциального давления характеризуются чувствительностью, не зависящей от давления, в пределах + 15% при давлении до КС5 мм рт. ст. (~10 1 Па), выше которого чувствительность уменьшается в зависимости от давления. Это давление называется верхним рабочим пределом. Выше этого давления столкновения ионов и молекул приводят к увеличению потерь ионов, и чувствительность будет постепенно приближаться к нулю. Линейный диапазон квадрупольного прибора зависит от его конструкции, а также от настройки источника ионов и параметров анализатора. Эффекты пространственного заряда ионов могут вызывать значительную нелинейность даже при значениях давления на несколько порядков ниже верхнего рабочего предела. В некоторых случаях чувствительность может увеличиваться в зависимости от давления до резкого падения при верхнем рабочем пределе [95].

Разрешающая способность - способность прибора отделять ионы в соответствии с их соотношением M/Q. Соотношение ширины пика (Ат, при 10% его высоты в атомных единицах массы (а. е. м.)) и массового числа (т, а. е. м.) - это широко распространенное определение разрешающей способности. (R = т/Ат; R = 200 означает, что ширина пика достигает 1 а. е. м. при массовом числе 200.) Разрешающая способность магнитных приборов имеет тенденцию быть постоянной по всему диапазону массы, в то время как для квадрупольных приборов она часто изменяется пропорционально в зависимости от т (в зависимости от настроек электрического управления).

Еще один способ измерения степени разделения пика - это просто использовать ширину пика, Ат (при 10% его высоты), который особенно хорошо подходит для квадрупольных приборов. (Квадрупольные приборы часто используются таким образом, чтобы ширина пика Ат была постоянной на протяжении всего диапазона массы.) Следует отметить, что по мере увеличения разрешающей способности ширина пика уменьшается - меньшее число для Ат соответствует более высокой разрешающей способности.

Скорость сканирования - скорость, с которой предоставляется информация о масс- анализе (а. е. м./с). Существует компромисс между скоростью сканирования и уровнем помех (произвольное колебание выходного сигнала, несвязанное с изменением парциального давления). Использование множителей позволяет обеспечить гораздо большие скорости сканирования при одном и том же соотношении сигнал - шум (помехи).

Стабильность - изменение чувствительности на протяжении определенного периода времени. Примеси в источнике, анализаторе и электронном множителе или скачки напряжения электрического источника - это основные причины ухудшения чувствительности (а также разрешающей способности) в зависимости от времени и использования [95].

В последующих подразделах дается описание компонентов системы масс-спектрометра. Этими компонентами являются система впуска, ионный источник, анализатор и детектор.

Группа РОСВАКУУМ

Адрес: 107023 Россия, г. Москва, Электрозаводская улица, 21

Часы работы офиса: с 9:00 до 18:00 по Москве.

 

Телефон: +7 (495) 664-22-07

E-mail: baza@vacuumpro.ru

 

Чтобы заказать бесплатный подбор оборудования, отправить заявку, запрос или получить консультацию инженеров - свяжитесь с нами по телефону или E-mail.

В базе 310 производителей и поставщиков вакуумного оборудования и техники (РФ, СНГ и зарубежные компании). Цены, наличие на складах и технические характеристики оборудования и техники уточняйте только по электронной почте E-mail.