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线振动质谱仪(静电质谱仪)

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-02-03 1:01:27 * 浏览: 88
1950年,特雷特纳(Tretner)发明了线振动质谱仪,它也是一种纯电场质谱仪。仪器探头的小尺寸类似于电离计的尺寸,可用于监视压力的快速变化。仪器的工作原理如图12-31所示。阴极K发射的电子(发射的电子流的强度由控制电极W控制),使网格形端子电极A内的气体分子电离。产生的离子被线性离子阱俘获加速,沿分析场的轴进行线性振荡。阱中离子振荡频率与其质荷比之间的关系为公式中UO势阱的z *大DC势,K-是与阱长度相关的结构常数, m / e质荷比。如果将调制电压施加到电极A,并且该频率等于阱中离子的振荡频率,则该离子处于共振状态。在每次振荡期间,新离子会添加到共振离子组中。因此,该同步离子基团的电荷将逐渐增加到一定的平衡值,并且在图12-31的线振动质谱仪的示意图中,在信号电极上会产生位移电流J。输出强度等于某种气体成分的分压。感应信号。在现场分析非共振离子。经过几次振荡后,它们会形成空间电荷,但无法输出感应信号。它们只能以噪声的形式存在。它们的强度约占共振离子强度的3%。在质量扫描中,RF电压的频率会发生变化。 1962年,从与光学系统相对应的角度出发,特雷特纳对线振动质谱仪进行了更详细的理论分析,并推导出了仪器的分辨能力的表达式Lmdash,mdash和电势的长度公式中的rz *。 mdash,mdash,z *共振离子基团的横截面的大半径。德国Leybold公司的mdash,mdash,Larvitron的性能指标:质量范围为2umdash,250u,分辨率为20,灵敏度常数为2.3倍,10 ^ -41 / Pa,工作压力范围为10 ^ -2Pamdash,10 ^ -7Pa,频率范围为0.5H〜1.7H,发射电流为0.5mA〜10mA,探头长度为100mm,直径为25mm,质量与频率的关系为f工厂m = 2.5Hz。苏联还生产了两种类型的线振动质谱仪。一种AMH-1C线性振动质谱仪,其指标为:质量范围2umdash,250u,工作压力范围10 ^ -2 Pamdash,l0 ^ -6Pa,分辨能力(峰高50%)10-20,另一台仪器AII皿II-2线振动质谱仪,其指标为:质量范围2umdash,200u,工作压力范围10-3Pamdash,l0-7Pa,分辨力(峰高10%)15-25,分辨力(峰高50%)25到40. Teubner(1964)提出了线振动质谱仪的另一种工作模式,该模式是周期性地改变势阱的振幅并固定调制电压的频率(以保持离子的聚焦条件不变),以便确保选择要放大的信号。与传统的工作方法相比,该方法的关注点是:消除了非共振离子的干扰,消除了谐波峰值,增加了输出信号的线性范围。缺点是,为了在分析仪中形成所需的电场,必须使用大型排斥脉冲,从而使定量分析更加困难。迈耶(Meyer)于1974年提出了一种消除线性振动质谱仪非共振离子空间电荷,提高仪器灵敏度和分辨率的新方法。该仪器使用17个双曲面电极代替圆柱电极。电极垫由传统的四极质谱仪供电方法供电(图12-32),每个电极由分压器供电(图12-33)。分析场坐标X,y和Z处的电势是公式中r0双曲面电极的内切圆半径,z *大直流电势U势阱的直径,L势阱的长度以及U-四极直流电压,V-四极场交流电压幅度,wmdash,mdash,四极场交流电压的角频率。当在电极组的一端产生离子时,动能为零的离子沿Z轴振动。此时,只有满足Mathieu方程稳定解的那些离子才能保留在分析字段中。非共振离子由于轨道不稳定而消失,因此分析场可以存储更多的共振离子,从而提高了线性振动质谱仪的灵敏度和分辨率。