Download
1 / 5
E N D
CO TO JEST? • Spektometr masowy jest to urządzenie do rozdzielania wiązek cząstek naładowanych (zwykle jonów ), według wartości stosunku masy cząstki ładunku, za pomocą pól elektrycznych i magnetycznych. Rozdzielone wiązki są rejestrowane na błonie fotograficznej ( spektograf mas ) lub w licznikach cząsteczek.Pierwszym spektometrem masowym skonstruowanym przez Thomsona, zastosowano pole elektrosatytczne i równoległe do niego pole magnetyczne. Odchylone jony o tej samej masie, lecz różnych prędkościach układały się na paraboli. Obecnie istnieje wiele typów spektometrów masowych ( Astona, Dempstera i inne ) różniących się rodzajem i kierunkiem pól, kształtem obszaru ich działania i rozkładem ich natężeń.
Budowa • Każdy spektrometr masowy składa się z pewnych niezbędnych podzespołów, niezależnych od typu instrumentu czy sposobu jego wykorzystania. Konstrukcję spektrometru przedstawiono za pomocą ogólnego schematu blokowego. • układ wprowadzania próbki • źródło jonów • analizator jonów • detektor jonów • analiza danych
Zasada działania • Parametrami charakteryzującymi spektometr masowy są:a) Zdolność rozdzielcza – odwrotność minimalna różnicy mas rozróżnianej jeszcze przez spektometr masowyb) Czułość – minimalna liczba cząstek, jaką spektometr masowy może zarejestrowaćRozwój techniki impulsowej oraz techniki wielkiej częstotliwości umożliwia konstrukcję dynamicznych spektometrów mas, w których masę wyznacza się z pomiaru czasu przelotu cząsteczek od źródła do detektora przy znanej energii lub z okresu drgań w zmiennych polach elektrycznych i magnetycznych.W spektometrze masowym atomy gazowej mieszaniny zmieniane są na jony poprzez bombardowanie elektronami. Strumień jonów przechodzi przez pole magnetyczne, które rozdziela je odchylając tory jednych jonów w większym stopniu niż innych, w zależności od ich mas. W statycznym spektrometrze mas jony poruszają się w stałych w czasie skrzyżowanych polach elektronowych i magnetycznych, tak że kształty ich torów zależą od wartości m/e. W dynamicznych spektrometrach mas wartości m/e wyznacza się np. z pomiaru czasu przelotu w stałym polu elektronowym jonów wysyłanych przez źródło impulsowe albo z pomiaru częstotliwości zmian pola elektrycznego, przy której jony przechodzą przez układ rezonansowy; istnieją też układy, w których stosuje się łącznie technikę impulsową, technikę wielkiej częstotliwości, a ponadto ogniskowanie w jednorodnym polu magnetycznego (np. chronotron, synchrotron, omegatron). Na tej samej zasadzie, co spektrometr mas działają przyrządy służące do rozdzielania lub wzbogacania izotopów metodą elektromagnetycznego (uzyskuje się pełne rozdzielenie mieszaniny w jednokrotnym procesie).
Zasada wykorzystania • Spektometry masowe pierwotnie służyły do wykrywania różnych izotopów, potem do wyznaczania ich mas. Aktualnie stosuje się je najczęściej w technice do badania składu chemicznego i izotopowego różnych substancji. Spektometr ze źródłami jonów o dużej wydajności są używane jako separatory izotopów.
