装有贝塞尔盒型能量分析仪的电离规和四极质谱计的研制

贝塞尔盒型能量分析仪由三部分组成 :一个圆筒形电极、一个中心圆盘和两个带中心孔的侧板 ,该分析仪结构简单、结实 ,十分适用于电离规和四极质谱计上。对电离规而言 ,分析仪被放置于电离器及离子收集器之间。在栅型电离器中所产生的离子被分离并注入到能量分析仪中。分析仪依据其激发的能量把电离器中产生的气相离子和栅网表面上脱附的电子激励解吸的离子分离开。如果应用一个法拉第杯型离子收集器和一个灵敏的直流放大器来进行离子流测量的话 ,那么该电离规测量范围在 10 - 1 0 ～ 10 - 3Pa之间。当二次电子倍增器采用脉冲计数方法时 ,所测量的压力范围在 10 - 1 1～ 10 - 6 Pa之间 (Ax TRAN,ISX2 ,U L VAC公司 ) .其典型灵敏度对氮气而言为 (6 .7± 0 .2 )× 10 - 3Pa- 1 和对氢而言为 (2 .3± 0 .0 4 )× 10 - 3Pa- 1 。对四极质谱计而言 ,能量分析仪被置于在电离器和四极滤质器之间。装有该分析仪的质谱计 ,给出了没有电子激励解吸离子的简单质谱。该分析仪能使四极质谱计的离子收集器免受从栅网表面发射的 X射线的辐射 ,和从电离器中的离子以及被激发的分子在退激励过程中释放的紫外线的辐射。这种屏蔽作用改善了在 10 - 3Pa范围内的气体中微量杂质的检测极限 ,使之降至亿分之几     

一组四极质谱计的高压力特性

着重给出了一组四极质谱计在高压力范围的工作特性。选用了四种不同长度的圆杆四级滤质器进行研究。所选圆杆四级滤质器的场半径均为2.744mm,场长度分别为30mm、50mm、80mm、140mm。所有四极质谱计都采用尼尔型离子源,离子检测器采用法拉第筒,并且在相同的条件下进行研究。实验结果表明:仪器的线性与滤质器的几何长度、工作频率以及离子进入滤质器的轴向能量有关。分析实验结果认为:滤质器中的离子与离子或分子的碰撞损失效应是决定四极滤质器线性的主要因素。同时还研究了离子进入滤质器时的能量分散对仪器分辨本领的影响,给出了高压力四极质谱计设计的一条有效途径。     

离子质谱及其应用

离子质谱按照物质电离后质量与电荷的比值（即荷质比m/e)大小进行分离，可以测定离子的质量和离子流的强度^[1]。能快速连续地进行未知样品中包括氢在内的全元素分析和杂质同位素分析、微区微量分析和杂质纵向分布的深度剖析，因此被广泛应用于产、学、研的各个领域。对于一个样品进行离子质谱分析的整个过程必须包括三个部分：离子的产生－－离子源；离子的分离－－质谱计；离子流的接收－－检测系统。整个分析过程必须在高真空条件下进行。各种不同的离子源、质谱计和检测系统组合成各种不同类型的质谱仪。按离子源分类，可以有火花源质谱仪，辉光放电质谱仪，等离子体质谱仪、二次离子质谱仪等。按质谱仪可以分为磁质谱计，飞行时间质谱计和电四极杆质谱计等。检测系统可以是感光胶板、电子倍增器、双通道板、CCD和RAE等。     

超高真空下小型四极质谱计的性能研究

在超高真空下对QMS200小型四极质谱计进行了实验研究。实验通过调节离子源的发射电流、聚焦电压和场轴电压,测量了质谱计灵敏度、线性以及图样系数的相应变化。实验结果表明,不同的参数设置对质谱计性能有不同的影响。文章结论对四极质谱计应用具有一定的参考价值。     

四极质谱计灵敏度与离子源参数关系的实验研究

本文通过改变QMS4 2 2型四极质谱计离子源的发射电流、阴极电压和聚焦电压等参数值 ,测量了质谱计灵敏度的相应变化 ,给出并分析了实验结果。实验结果表明 ,对质谱计离子源参数进行调节 ,可以优化质谱计的灵敏度并使之达到最大值     

干扰电子流对四极滤质器性能的影响

本文介绍了用法拉第筒作为离子检测器的四极滤质器存在干扰电子流的原因。这种电子流对轻质量部分质谱的零输出基线起干扰作用,致使这部分谱峰的峰高不能很好地测量和记录。为消除这种现象,作者提出一种电子—离子分离器式离子检测器来代替常用的法拉第筒检测器,并取得了较好的效果。     

高性能的二次离子分析系统

本文介绍了一种高性能的二次离子分析系统。它是在四极质谱计的基础上用拒斥-加速型能量分析器和大口径通道式电子倍增器组成。通过离子轨迹的计算、离子光学系统的设计及一系列的实验研究,改善了系统中的匹配,提高了系统的性能。用热发射的Na~ 源测试了系统的性能。最小能量通带(FWHM)可达0.4eV,已接近Na~ 源本身的能量分散(0.3eV)。在质量分辨ΔM_(5%H)≤1amu及较宽的能量通带下,整个系统的最大流通率(检测到的离子数与入射到系统中的离子数之比)可达1—8%。实验结果表明,此系统既可用于高灵敏度的静态二次离子质谱分析,也可用于二次离子能谱的研究。     

SZ—002型四极质谱计在南京通过鉴定

南京分析仪器厂与南京工学院联合研制的SZ-002型四极质谱计于1985年2月9日在南京正式通过鉴定。 SZ-002型四极质谱计为中等质量数范围的物质及成分分析仪器。广泛用于电子集成电路制造、冶金、化工、环保、核能利用、航天等领域。 SZ-002型四极质谱计具有以独特模式工作的高效离子源,提高了灵敏度和分辨率;采用了新型全密封式离子收集极插头座,成功地解决了难以解决的防潮和漏电问题。此外,仪     

SZh-200型四极质谱计管的设计和特点

SZh-200型四极质谱计是四极杆尺寸为φ6.5 ×100的小型四极质谱计。仪器除配有9时屏幕快速显示器、笔尖式记录仪、离子流对数变换、数字读数和小型无油超高真空系统外,还具有长电缆的远控能力。仪器具有良好的性能指标,在高频电压频率2.8Mc时,鉴定实测指标为:法拉第筒接收灵敏度2.5×10-3安/托(N2,5%峰高处△M=1);分辨能力M/△M=402(Xe+,5%峰高);法拉弟筒接收最小可检分压强2.2×10-12托,倍增器接收 5×10-14托;最快扫速0.1毫秒/原子质量单位。 现将有助于提高该仪器性能指标的四个特殊问题简述如下。 一、离子源的工作模式 灵敏度和分…     

一个阴极实验高真空系统的质谱分析

一、问题的提出 一个以溅射离子泵为主泵的阴极实验高真空系统每次暴露大气后,离子泵的启动都很困难,并且离子泵工作几小时后,真空度只能在10-6托范围。系统经ZLS-23型氦质谱探漏仪检漏,没有发现明显的漏气。估计是溅射离子泵受油的严重污染,欲找出原因所在,以便采职相应的措施。我们用SZH型四极质谱管和SJX-1型四极质谱计电源,对此系统进行了质谱分析。 二、真空系统及其经历 图 1给出该实验系统。它以 ZTL/150型溅射离子泵为主抽泵。泵口接北票阀门厂的C G-130型高真空手动插板阀,阀板两面及转动手柄轴均用橡胶密封。闸阀上部通过不…     

LZL-203型四极质谱计的结构特点和性能

LZL-203型四极质谱计是北京分析仪器厂最近研制成功(82年7月通过鉴定)的一种小型,多功能,操作简便,价格低廉的仪器,主要用于真空、电子、核物理等领域的科研实验室和工业生产部门,对压强低于1×10-4托的真空系统进行残余气体分析,(总)压强测量和检漏,是研究真空过程,获得清洁真空,保证产品质量的重要监测工具。 一、仪器结构 1.总机 LZL-203型四极质谱计由四极探头和电气部件两大部分组成。四极探头包括离子源、四极分析器和接收器等三个主要部分,由一个外径φ78mm的法兰支承,构成一整体结构。此法兰既作为与被测真空系统相联结的法兰,又…     

污染对四极质谱计性能的影响

对 SJX-1型四极质谱计管污染后的性能作较详细的实验研究。实验表明,碳氢化合物在电子作用下,在电极表面形成一层绝缘的聚合物膜。由于电荷积累,改变了电场分布,使得四极质谱计灵敏度显著下降、峰形歧变、分辨本领变坏并改变了离子谱的图形系数。本文提出了某些改进意见。     

一种小型化过程检测质谱仪的设计与研制

质谱仪是气体监测与分析的一种重要仪器。相比于传统气体传感器检测方式,质谱仪具有检测范围广、灵敏度高、响应速度快等优点。本文研制了一台小型化过程检测质谱仪,采用双灯丝电子轰击电离源及四极杆作为质量分析器,检测器部分采用法拉第筒与电子倍增器双模式,电控单元以高频FPGA测控系统、大电流灯丝驱动电源、宽质量范围射频电源及高增益复合跨导放大器为核心。试验测试结果表明,该小型质谱仪各项性能指标优越,已达到市场上主流商品的水平,可广泛用于各类气体检测场合。     

四极质谱计工作参数对校准因子影响研究

介绍了在危险气体成份分析系统校准装置上,开展四极质谱计工作参数对校准因子影响的实验研究工作。在实验中,每次改变四极质谱计的一个工作参数,如电子能量、离子能量、发射电流、分辨本领、扫描速度、收集方式等,测量氮谱峰离子流强度和被校气体谱峰离子流强度,利用校准因子计算公式,通过计算获得校准因子值,并分析校准因子的变化趋势,给出四极质谱计实验室校准参数设置,减小校准不确定度。     

中国真空学会召开质谱分析技术专业会议

由中国真空学会质谱分析检漏专业委员会主持的第二届质谱分析技术专业会议,于1983年4月11日至19日在江苏省常熟市举行。参加此次会议的代表共48个单位90名。会议收到学术报告33篇、综述报告8篇。其内容以四极质谱分析技术为主,包括小型四极质谱计的研究,适用于低真空的四极质谱计的研究,以及这种质谱计在电子材料、电真空器件、激光器件、真空工艺和表面处理等方面的     

带倍增器的四极质谱计

在超高真空分压测量中,为了提高检测灵敏度,通常选用电子倍增器作为离子收集。常用的电子倍增器有瓦片型和管型两种。瓦片型倍增器可耐大信号轰击,适用于超高真空测量,而管型倍增器具有增益高、噪音低的特点,适用于极高真空测量。在本实验中,我们采用了13级Be-Cu电子倍增器,分别在杆长为80毫米和30毫米的     

小型单聚焦磁偏转质谱计及校准研究

介绍了自主研制的单聚焦小型磁偏转质谱计物理单元和电路系统的设计参数及结构组成。对单聚焦小型磁偏转质谱计的质量数范围、分辨率和灵敏度进行了校准实验研究。研究结果表明,单聚焦小型磁偏转质谱计的质量数范围为1～134 amu,相对分辨率为35,电子倍增器模式下N₂、Ar和He的灵敏度分别为1.6×10^-4A/Pa、1.2×10^-4A/Pa和2.3×10^-5A/Pa。研制的单聚焦小型磁偏转质谱计在真空检漏和质谱分析领域具有广泛应用需求。     

四极质谱计测量高压力的一种方法

真空镀膜、半导体加工等真空工艺气氛的原位监测对产品质量至关重要。由于一般质谱计测量上限的限制,较高压力下的工艺气氛的气体分析只能通过取样的方法来实现。四极分析器中离子与分子间的碰撞散射是导致四极质谱计在高压力下测量非线性的主要原因。为此,以碰撞散射为基本假设,推导出四极质谱计测量分压力的普遍公式。提出了四极质谱计在较高压力测量的两步校准法,通过与全压力规的配合,解决了四极质谱计在较高压力非线性条件下测量的实用问题。实验结果表明:可将四极质谱计的测量上限从10~(-2)Pa左右提高一个多数量级。     

大质量数四极质谱计技术研究

大质量数四极质谱计主要用于密闭有人环境中微量有毒、有害气体的检测。基于质量数范围1～1 024 amu、绝对分辨本领1 amu的需求,进行了大质量数四极质谱计关键参数设计分析,完成了总体方案设计和测试分析。测试结果表明,该四极质谱计的质量数范围覆盖1～1 024 amu的设计参数,最佳分辨本领可以达到1 amu以下。     

空间小型磁偏转质谱计的研制

随着我国空间探测的不断发展和精细化研究,质谱计在航天活动中起着越来越重要的作用,但空间用质谱计很难从国外进口,为了解决我国空间探测的急需,我们研制了完全自主知识产权的空间小型磁偏转质谱计,2012年11月在我国新技术试验卫星上实现了成功搭载,已经过近两年时间的空间测试,探测出了地球卫星轨道上的气体成分以及卫星放出的气体成分,空间小型磁偏转质谱计的研制成功将为后续质谱计在空间的广泛应用打下坚实的基础。空间小型磁偏转质谱计由物理部分、电控单元、高压电源三部分组成,体积170 mm×165 mm×165 mm,质量4.5 kg,功耗18 W,质量数范围:1~90 u,最小可检离子流10-13A。