А.Д.Демпстера [1918], який встановив замість фотопластинки струмоприймач. Точність його вимірювань складала кілька відсотків від ізотопних відносин і залишалася неперевершеною аж до роботи Г.А.Штрауса, який сконструював в 1941 р. подвійний колектор іонів, що дозволяє реєструвати відносини змістів ізотопів. А.О.Нір, Е.Р.Ней і М.Інгрем [1947] суттєво вдосконалили метод Г.А.Штрауса, розробивши компенсаційну схему, применяющуюся аж до цього часу. Ч.Р.Мак-Кінні та ін [84] створили систему подвійного впуску й замінили візуальний відлік записом на самопишущем потенціометрі. Сутність цієї методики полягає в порівнянні ізотопних відносин двох зразків, одні з яких приймається за еталон. В.Дансгаард та інші дослідники використовували той же принцип, але, застосувавши абсолютну градуювальну характеристику мас-спектрометра, зуміли перейти від відносних вимірювань до визначення абсолютних змістів ізотопів. X. Маккелаф і Г. Р. Краузе [Maccullaugh Н.. Krouse G. R "1965] запропонували здійснювати відліки різниці в ізотопних відносинах за допомогою цифрових інтегруючих пристроїв. p> У СРСР істотний внесок у розвиток мас-спектрометричного прецизійного аналізу внесли М.С.Чупахін [1953], В. І. Устинов і В.А.Гріненко [1965], Е.М.Галімов [1963 р.], А.В.Якубовскій та ін [1973], А.Д.Есіков [1980]. У ряді монографій і оригінальних статей [32, 35, 44, 49, 53 та ін] розглядаються фізичні принципи мас-спектрометрічеекого методу аналізу, відповідні розрахунки і інші більш приватні питання, пов'язані з визначенням варіацій ізотопного складу легких елементів. Тому нижче розглянуті лише практичні питання застосованого комплексу вимірювальної апаратури і методик, а також техніка підготовки проб до аналізу ізотопного складу гравітаційних (вільних), фізично і хімічно пов'язаних вод методом прецизійної мас-спектрометрії. br/>
експресних ізотопного аналізу КИСНЮ
Висока точність і швидкість ізотопного аналізу кисню досягнуті поєднанням персульфатного способу виділення молекулярного кисню з води з наступним його ізотопним аналізом на мас-спектрометрі, пристосованому для прецизійних вимірювань.
Мас-спектрометрична установка. Створена нами для прецизійного аналізу ізотопного складу кисню на основі серійного промислового мас-спектрометра МІ-1305. Її удавана система відрізняється від описаних Ч.Р.Мак-Кінні та ін [84], М.С.Чупахіним [66] та іншими лише вакуумної комутацією і установкою додаткового ртутного дифузійного насоса спеціально для обслуговування пристрою почергового впуску зразків. Це дозволяє прискорити аналіз і гарантує несмешиваемость аналізованих проб. Диференціальна система впуску зразків з двома незалежними каналами об'ємом 2 л кожний передбачає можливість ведення аналізу експрес-методом. Швидка і точна почергова дозування газів проводиться за допомогою клапанного пристрою [8] (рис. 1). p> У ньому використовується здвоєний клапан з фторопласту-4 в парі з металевим гніздом. Поступальний рух клапанів у високому вакуумі здійснюється за допомогою сильфонного механізму. Всі деталі пристрою виготовлені з нержавіючої сталі 1Х18Н9Т з використанням стандартних елементів високовакуумних зчленувань. Вязкостний потік газу здійснюється капілярними натекателем. p> Ізотопне ставлення 18О/16О реєструється за молекулярним іонам кисню 34 а.е.м. (18О/16О) + і 32 а. е. м. (16О16О) + Двопроменева приймачем іонів. Конструктивні розміри деталей приймача іонів були встановлені експериментально в залежності від фактичної ширини пучка іонів обох ліній. Так, розмір щілини для іонів 32 а.е.м. в площині колектора при інтенсивності 10-10А, яка забезпечує надійну реєстрацію малопоширені ізотопу 18О, виявився рівним 1,27 мм. У цьому випадку щілину повністю приймає зображення з похибкою 10-14А, що відповідає похибки 0,01% від відносин 18О/16О. У дійсності ж приймальня щілина повинна бути ще ширше через флуктуацій в джерелах живлення електромагніту, джерела іонів і т. д. При збільшених розмірах щілині суттєві помилки вносить вторинна електронна емісія, не пригнічує супресорних електродами. Тому заводський приймач іонів був істотно змінений (рис. 2) [9]. p> У ньому замість звичайно застосовуваних колекторів у вигляді пластин використовуються циліндри Фарадея. Щілини приймача іонів розташовані симетрично щодо лінії центрального променя, що краще відповідає положенню фокальній площині зображень, ніж пропонується в роботі [66]. Вхідна щілина для іонного пучка 34 а.е.м. розширена до 1,2 мм, а для 32 а.е.м. - 1,8 мм відповідно до розмірів іонних пучків. Колектор для іонного пучка 34 а.е.м. ізольований від корпусу за допомогою керамічної ізоляції 11,15 і закріплений нерухомо. Колектор для іонного пучка 32 а.е.м. жорстко пов'язаний з рухомою діафрагмою і переміщається з нею при юстування. У приймачі іонів збережений антидинатронной електрод 13 з потенціалом - 180 В. Таке приймальний пристрій не давало струмів вторинних електронів на рівні чутливості вимірювальної схеми (10-15А). p> Був удосконален...
