线振动质谱仪（静电质谱仪）

1950年，特雷特纳（Tretner）发明了线振动质谱仪，它也是一种纯电场质谱仪。仪器探头的小尺寸类似于电离计的尺寸，可用于监视压力的快速变化。仪器的工作原理如图12-31所示。阴极K发射的电子（发射的电子流的强度由控制电极W控制），使网格形端子电极A内的气体分子电离。产生的离子被线性离子阱俘获加速，沿分析场的轴进行线性振荡。阱中离子振荡频率与其质荷比之间的关系为公式中UO势阱的z *大DC势，K-是与阱长度有关的结构常数， m / e质荷比。如果将调制电压施加到电极A，并且该频率等于阱中离子的振荡频率，则该离子处于共振状态。在每次振荡期间，新离子会添加到共振离子组中。因此，该同步离子基团的电荷将逐渐增加到一定的平衡值，并且在图12-31的线振动质谱仪的示意图中，在信号电极上会产生位移电流J。输出强度等于某种气体成分的分压。感应信号。在现场分析非共振离子。经过几次振荡后，它们会形成空间电荷，但无法输出感应信号。它们只能以噪声的形式存在。它们的强度约占共振离子强度的3％。在质量扫描中，RF电压的频率会发生变化。 1962年，从与光学系统相对应的角度出发，特雷特纳对线振动质谱仪进行了更详细的理论分析，并推导出了仪器的分辨能力的表达式Lmdash，mdash和电势的长度公式中的rz *。 mdash，mdash，z *共振离子基团的横截面的大半径。德国Leybold公司的mdash，mdash，Larvitron的性能指标：质量范围为2umdash，250u，分辨率约为20，灵敏度常数为2.3倍，10 ^ -41 / Pa，工作压力范围为10 ^ -2Pamdash，10 ^ -7Pa，频率范围为0.5H〜1.7H，发射电流为0.5mA〜10mA，探头长度为100mm，直径为25mm，质量与频率的关系为f工厂m = 2.5Hz。苏联还生产了两种类型的线振动质谱仪。一种AMH-1C线性振动质谱仪，其指标为：质量范围2umdash，250u，工作压力范围10 ^ -2 Pamdash，l0 ^ -6Pa，分辨能力（峰高50％）10-20，另一台仪器AII皿II-2线振动质谱仪，其指标为：质量范围2umdash，200u，工作压力范围10-3Pamdash，l0-7Pa，分辨力（峰高10％）15-25，分辨力（峰高50％）25到40. Teubner（1964）提出了线振动质谱仪的另一种工作模式，该模式是周期性地改变势阱的振幅并固定调制电压的频率（以保持离子的聚焦条件不变），以便确保选择要放大的信号。与传统的工作方法相比，该方法的关注点是：消除了非共振离子的干扰，消除了谐波峰值，增加了输出信号的线性范围。缺点是，为了在分析仪中形成所需的电场，必须使用大型排斥脉冲，从而使定量分析更加困难。迈耶（Meyer）于1974年提出了一种消除线性振动质谱仪非共振离子空间电荷，提高仪器灵敏度和分辨率的新方法。该仪器使用17个双曲面电极代替圆柱电极。电极垫由传统的四极质谱仪供电方法供电（图12-32），每个电极由分压器供电（图12-33）。分析场坐标X，y和Z处的电势是公式中r0双曲面电极的内切圆半径，z *大直流电势U势阱的直径，L势阱的长度，V-四极场交流电压幅度，wmdash，mdash，四极场交流电压的角频率。当在电极组的一端产生离子时，动能为零的离子沿Z轴振动。此时，只有满足Mathieu方程稳定解的那些离子才能保留在分析字段中。由于轨道不稳定，它消失了，因此分析场可以存储更多的共振离子，从而提高了线振动质谱仪的灵敏度和分辨率。