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    磁偏轉質譜計特點與發展

    磁偏轉質譜計的優點是:結構簡單,制造方便;質譜峰形好,質量歧視小;對污染不敏感;易于定量分析;儀器的分辨本領較好,采用電子倍增器后可獲得很高的靈敏度(180.磁偏轉質譜計因受結構限制,無法使用電子倍增器)。
    磁偏轉質譜計的缺點是:需用磁鐵;烘烤后重新安裝磁鐵時要調整參數;質量掃描速度低(磁場掃描方式);質譜計不能作成裸規形式,不能作真空中的原位置測量。
    真空分析磁偏轉質譜計的歷史大致是從1940年尼爾研制成偏轉半徑為15cm的磁質譜計開始的。該質譜計是按電子管的工藝原則設計的,故能經受烘烤,從而獲得很低的本底壓力。雷諾(Reynold)于1956年制成了一個能烘烤的玻璃外殼的質譜計,儀器的分壓力測量極限為10-10Pa,分辨本領為130。此后,有人將這種質譜計的玻殼材料改為硅鋁玻璃,使得儀器的氦滲透率比用派列克斯玻殼時低10000倍。
    1960年戴維斯等人制成了一種90°偏轉角的小型儀器,其偏轉半徑為5cm,總長25cm---30cm,結構牢固,性能指標較高,特別適合于超高真空殘氣分析。它采用電子碰撞式離子源和一個10級的銀一鎂打拿極電子倍增器。在1mA發射電流下,不加倍增器能測量10-8Pa的分壓力。使用電子倍增器時可測量10-11Pa的分壓力。如將倍增器置于液氮中冷卻,則因噪聲的降低,可測量出10- 13Pa數量級的分壓力。儀器的常用分辨本領為4O左右,最大分辨本領可達100-150。使用倍增器時的質量掃描速度為1.55μs/u,并能用電子示波器顯示。
    值得重視的是,有文獻報道了一臺偏轉半徑為100mm、偏轉角為90.的可烘烤全金屬磁偏轉質譜計。它利用重復多道標度的質量掃描方式,分析了4*10-9Pa下的10-14Pa數量級的分壓力。儀器采用金屬網做成的尼爾源,它能用電子轟擊徹底除氣。電子發射體為效牡陰極。離子檢測器是12級艾倫型被一銅電子倍增器。儀器的分辨本領為140。
    為了檢測10-14數量級的分壓力,儀器需測量10-20A數量級的離子流。這對直流檢側方式來說是極為困難的。因為此時離子流的統計噪聲是測量精度的主要限制。如用一般的離子計數技術,則受電子倍增器的增益漂移和脈沖高度鑒別電平的漂移所引起的計數率起伏的干擾。重復多道標度的質量掃描方式是消除這種困難的有效方法。它使離子計數率起伏對質譜線的影響減到最小限度,這時有偶然噪聲脈沖所產生的偽峰是很容易被識別和排除的。


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