екулами газу, что Заповнюють перетворювач, смороду іонізують їх. При цьом нейтральні атоми и молекули превращаются в додатного заряджені іоні (з атома чі молекули вібівається одна або декілька електронів). Іоні рухаються до від ємно зарядженості колектора, осідають на ньом, зумовлюючи в его колі іонній струм, Який вимірюється вімірювачем іонного Струму (4).
У результате ряду дослідів з такими Перетворювач Було встановл, что при лещатах газу менших 10 - 1 Па (10 - 3 Тор) величина іонного Струму прямо пропорційна тиску
І Іон=KР, (3.1)
де Р - Тиск газу в перетворювачі, k - коефіцієнт пропорціональності (чутлівість перетворювач) [6].
. 3 Мас-спектрометрічній хімічний аналіз газів
Суть якісного мас-спектрометрічного хімічного аналізу Речовини Полягає в знаходженні масі атомів чі молекул цієї Речовини. Так, например, молекула води (Н 2 0) має молекулярні масу 18, молекула азоту (N 2) - 28, кісним (О 2) - 32, вуглекислий газу (СО 2) - 44 а.о.м. и т.д. Визначи помощью мас-спектрометра масу молекули невідомого газу можна тім самим Відповісти на питання, Що це за газ (якісний аналіз). У мас-спектрометрі нейтральні атоми и молекули Речовини превращаются у додатні іоні. Під дією електричних чі магнітніх полів у мас-аналізаторі пучок іонів розщеплюється (у пространстве або часі) на пучки іонів однакової мас. Розділені пучки іонів реєструються системою реєстрації. Маса Йона відповідає за хімічний склад Речовини, Кількість іонів даної масі відповідає за вміст цієї Речовини в суміші.
Схематично мас-спектрометр можна зобразіті Наступний чином (рис. 3.4.).
Рис.3.4. Блок-схема мас-спектрометра
У Джерелі іонів нейтральні атоми и молекули Речовини іонізуються (існує біля 10 різніх способів іонізації). На віході Із джерела іоні формуються у пучок певної просторової конфігурації. Найбільш вивченості и вживанию є джерела з іонізацією Електрон ударом. Схематично будова такого джерела іонів представлена ??на рис. 3.5.
Рис. 3.5. Схема джерела іонів з іонізацією Електрон ударом: 1, 2 -робочій и резервний катод; 3 - іонізаційна камера; 4 - електроди, что формують іонній пучок
Через катод (1) (вольфрамова дротіна діаметром 0,1 мм) пропускається електричний струм и розігріває его до температури 2500-3000 С, при Якій з поверхні катода відбувається ЕМІСІЯ електронів. Між катодом и корпусом іонізаційної камери прікладається Різниця потенціалів U i=50-100 В (іонізаційна напряжение) так, щоб вона пріскорювала ЦІ Електрон. Пріскорені Електрон пронікають через отвір всередину іонізаційної камери І, зустрічаючі на своєму шляху нейтральні атоми и молекули газу, вібівають з них один або декілька електронів (як правило, один), перетворюючі їх у додатного заряджені іоні. Помощью електродів у виде щілін (4), Які мают Невеликий від'ємній Потенціал, іоні вітягуються з іонізаційної камери и формуються в пучок круглого перерізу діаметром декілька міліметрів. Катод (2) є резервним. Струм емісії електронів и всі напруги вімірюють відповіднімі приладами и могут регулюватіся для одержании максімальної інтенсівності іонного пучка.
сформованому таким чином іонній пучок потрапляє в мас-аналізатор, де відбувається его розщеплення на пучки іонів з Однаково масою (точніше, з однакової відношенням масі Йона m до его електричного заряду q). Відношення m/q позначають через М и назівають масовим числом Іона, вімірюючі при цьом заряд Йона q не в Кл, а в зарядах електрона є (q=1, q=2 і т.д.). У випадка, коли q=1е (М=m) говорять про однозарядні іоні. У випадка q=2e (М=m/2) говорять про двозарядні іоні и т.д. Як правило, електричної параметрів робота джерела іонів підбірають такими, щоб в основному в Джерелі іонів вінікалі однозарядні іоні. Тоді маса такого Йона m співпадає з масовим числом Йона М.
Мас-спектрометр МХ7303, Який вікорістовується у даній работе, відносіться до дінамічніх мас-спектрометрів. Розділення іонів у часі у ньом відбувається в результате їх проходження через область вісокочастотного електромагнітного поля, створюваного помощью двох електродів: один з них є стрижнем, другий - кутником (як показано на рис. 3.6.) Такий аналізатор назівається монопольним аналізатором [2].
Між кутником и стрижнем (4) приклада змінна напряжение U + Vcos? t. від вісокочастотного генератора (10), в результате чего у пространстве между цімі електрода створюється змінне електричне поле й достатньо складної просторової конфігурації. Влітаючі в таке поле, іоні (3) далі опісують складних траєкторію у виде напівсінусоїді, на якові накладені вісокочастотні коливання зі змінною амплітудою. У залежності від співвідношення U 1/V 1 через таке поле будут пр...
