* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

16.8. Масс-спектрометрические газоанализаторы 16.8. М а с с - с п е к т р о м е т р и ч е с к и е газоанализаторы М а с с - с п е к т р о м е т р и ч е с к и е г а з о а н а л и з а т о р ы о с н о в а н ы н а р а з д е л е н и и компо¬ нентов смеси, подвергнутых ионизации, в вакууме под действием магнитных и э л е к т р и ч е с к и х полей [9, 19]. В у с л о в и я х в ы с о к о г о р а з р я ж е н и я (10 —10 П а ) а т о м ы и л и м о л е к у л ы газа п о д в е р г а ю т с я и о н и з а ц и и . П о л о ж и т е л ь н о з а р я ж е н н ы е и о н ы , у с к о р е н н ы е элек¬ т р и ч е с к и м п о л е м , попадают в м а г н и т н о е и л и в ы с о к о ч а с т о т н о е э л е к т р и ч е с к о е поле, г д е р а з д е л я ю т с я п о м а с с а м . П о в е л и ч и н е и о н н о г о т о к а определяют кон¬ ц е н т р а ц и ю соответствующего к о м п о н е н т а . М а с с - с п е к т р о м е т р и ч е с к о е оборудование с а м о е с л о ж н о е в р я д у аналитиче¬ с к и х приборов и п р е д н а з н а ч е н о в о с н о в н о м д л я л а б о р а т о р н ы х целей. И з в е с т н о большое р а з н о о б р а з и е с п о с о б о в р а з д е л е н и я и о н н ы х п у ч к о в : в о д н о р о д н о м и л и н е о д н о р о д н о м м а г н и т н о м поле с а к с и а л ь н о й с и м м е т р и е й ; по в р е м е н и пролета в п р о с т р а н с т в е с в о б о д н ы м от в о з д е й с т в и я м а г н и т н ы х и элек¬ т р и ч е с к и х полей; в п р о с т р а н с т в е н н о с о в м е щ е н н ы х м а г н и т н о м и электриче¬ с к о м полях; в в ы с о к о ч а с т о т н ы х э л е к т р и ч е с к и х полях, с о з д а в а е м ы х многосе¬ точной с и с т е м о й ; в поперечном м а г н и т н о м поле и д р . [9, 19]. 4 5 Разделение ионов в однородном поперечном магнитном поле Наиболее ш и р о к о е п р и м е н е н и е получили г а з о а н а л и з а т о р ы с р а з д е л е н и е м и о н о в в п о п е р е ч н о м о д н о р о д н о м м а г н и т н о м поле (рис. 16.25). В и о н и з а ц и о н н о й к а м е р е 1 ана¬ л и з и р у е м а я проба газовой с м е с и при бомбардировке пучком электронов, и с п у с к а е м ы х к а т о д о м 2, ионизиру¬ ется. Под действием напряжения U и о н ы приобретают у с к о р е н и е и вы¬ летают через щ е л ь к а м е р ы со скоро¬ стью V в в и д е с ф о р м и р о в а н н о г о и о н н о г о п у ч к а с у г л о м расходимо¬ сти 2 а . П о п а д а я в м а г н и т н о е поле H секторной формы, ионы различной м а с с ы д в и ж у т с я по к р у г о в ы м траек¬ ториям различного радиуса r , о т к л о Рис. 16.25. Схема разделения ионного н я я с ь от п е р в о н а ч а л ь н о г о направле¬ пучка в поперечном магнитном поле н и я . Н а п р а в л е н и е в е к т о р а напря¬ ж е н н о с т и H м а г н и т н о г о поля пер¬ пендикулярно плоскости чертежа. На к а ж д ы й о д н о к р а т н о з а р я ж е н н ы й и о н с м а с с о й m д е й с т в у е т пара сил: mV центробежная F и с и л а F = HeV (е — з а р я д э л е к т р о н а ) . r У с л о в и я р а в н о в е с и я этих сил 2 1 2 HeV. (16.16) r С д р у г о й с т о р о н ы , и о н ы , и м е ю щ и е о д и н а к о в ы й з а р я д , п о к и д а я ионизаци¬ о н н у ю к а м е р у п о д д е й с т в и е м н а п р я ж е н и я U, приобретают р а в н у ю э н е р г и ю eU. F = F2, т.е. mV 2