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真空质谱计的离子源

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-11-17 4:20:36 * 浏览: 0

真空质谱计离子源的功能是将气体分子或原子电离为离子,并将所产生的离子由离子光学透镜加速和聚焦,再引入分析器。

离子源的主要指标是离子产额和离子能量分散度。离子产额定义为离子源产生的离子流和离子源内压力之比。对于一般大小的离子源和10^-4A—10^-3A的发射电子流,离子产额的范围为10^-8A/Pa—l0^-6A/Pa。但通常只有一部分离子可适应分析场的耍求,其原因是离子必须:①聚焦到离子源的一个很小的出口处;②分析器入口孔很小;③分析器所适应的能量和角分散度有一定限度。所以有效的离子产额要更低一些。

真空质谱计离子源通常采用电子碰撞源。离子是由带一定能量的电子和中性气体分子(或原子)相碰撞而产生的。这种源的基础是尼尔( Nier)设计的正交式电子碰撞源,即所谓传统电子碰撞式离子源。当发射电子流一定时,离子源的离子产额的计算式可表达为

微分电离系数指一定能量电子在压力为1Pa、温度为0℃的气体中,每1cm路程中产生的离子数。它与气体种类有关,在电子能量约为70eV时,其典型数值为10^-3/cm.Pa—l0^-2/cm- Pa。提高离子产额的z*有效方法是增加电子的有效轨迹长度。图12-2给出真空质谱计的电子碰撞式离子源的分类。