四极质谱计的原理及其计量特性研究

2008-11-15 卢耀文兰州物理研究所

四极质谱计一般由离子源、四极虑质器、离子收集极三部分组成。在离子源中由阴极发射出的电子经加速后将气体分子电离成不同质荷比的离子, 离子经聚焦后注入四极虑质器; 四极虑质器是由四根平行的四极杆组成, 通过改变加在四极虑质器上的交流、直流电压比来分离离子; 收集极是用来收集从虑质器中飞出的离子, 通过离子流的大小来指示某种气体分压力的大小。

图：分压力值质谱计校对设施的基本原理图

四极质谱计所测气体的分压力通过离子流与对某种气体的灵敏度的比值来计算。为了描述四极质谱计的计量特性, 用灵敏度的变化来表示仪器的测量性能。

通过对四极质谱计的计量特性进行研究, 得出的主要结论有:

( 1) A、B、C 3 台质谱计对Ar、N2 的平滑基本性近似值, 但对He 在比Ar 高10 倍的有压力值点精准度开端偏差平滑, 基本因素是He 的电离剖面约达是Ar 的1/10, He 要在比Ar 新高一最大数频度的有压力值下能能变成一样规模的范围人身自由电荷, 同时在一致的气温下, He 团伙的人身自由程是某些2 种固体的3 倍以下。 ( 2) 可能变正铝离子源物理量的取值, 可能增加实验实验仪器的可靠性和而短时间内可靠性, 但实验实验仪器间耐磨性的不一致性宏以上正铝离子源物理量的作用。 ( 3) 亚铁铝化合物源参数对准确度度有很高影向, 释放电流量值取值2.0 mA 时的准确度度是0.1 mA 时的10 倍, 谈谈Ar气, 网络热量场取90 eV 时的准确度度是30 eV 时的3 倍之间; 亚铁铝化合物热量场为6 eV 时的准确度度是2 eV 的51 倍。为此, 才可以能够调理亚铁铝化合物源参数来不断提高准确度度。普遍原因下, 释放电流量值取1 mA, 网络热量场取70 eV 或100 eV, 亚铁铝化合物热量场取值在5～10 eV 区间内。 ( 4) 应用历吏对测试器材流畅度的引响长期存在好大地域差异, 质谱计A、B、C 在同压强点的流畅度上限偏移对应不大于25%、35%、27%, 而D 的流畅度在2 种现象下的轻柔的偏移为80%。所以, 四极质谱计要开展定期进行复位。应用时要深层次知道测试器材的自动测量耐热性, 并都可以无误预估流畅度随应用历吏的变化无常。这么多结果对四极质谱计的应用包括有一定的关联性的意义。

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