Cтраница 4
Для наших целей наиболее подходит спектрометр, предложенный Ниром1): На фиг. Нира подогревного регистрирующего масс-спектрометра. Общий вид такой установки, пригодной и для химических анализов, показан на фиг. В этом спектрометре используется фокусирующее действие однородного магнитного поля между полюсами К-образной формы на однородный по скорости слабо расходящийся ионный пучок, падающий перпендикулярно полю. [46]
Благодаря первому прерывателю в бомбардирующем ионном луче, а следовательно, в анализируемом луче возникает переменная составляющая, помимо постоянной составляющей фона. Фон обусловлен непрерывно действующим источником Нира. Переменная составляющая регистрируется усилителем переменного тока, на выходе которого для выпрямления тока стоит второй прерыватель. Этот метод особенно удобен, когда для увеличения чувствительности определения нейтральных частиц необходимо работать с относительно высокими электронными токами ( 10 ма) в источнике Нира. Анализ масс выполняют обычным образом - методом магнитного сканирования. [47]
Другим важным фактором в ХМС анализе является постоянная времени удаления элюата из источника ионов. Для типичного источника системы Нира с проводимостью 0 4 л / с время, необходимое для уменьшения количества образца с молекулярной массой 200 до 0 1 % от его начального значения, составит 0 1 с. Если элюат адсорбируется или конденсируется в ионизационной камере, скорость его удаления снижается, что приводит к искажению формы пика на хроматограмме. Аналогичное явление наблюдается при высокой концентрации в смеси летучих соединений. [48]
Наиболее важной задачей является увеличение производительности прибора. Ионный ток в аппарате Нира равен всего лишь около 10 - 9 а. Для отклонения мощных ионных пучков нужны громадные электромагниты. Поскольку они составляют очень существенную часть аппаратуры, приборы для разделения изотопов принято называть уже не масс-спектрометрами, а электромагнитными разделителями. [49]
![]() |
Прибор для разделения изотопов гелия путем сверхтекучести. [50] |
Еще более эффективно использование неучастия Не3 во внутреннем тепловом потоке, посредством которого, как указывалось выше, осуществляется очень высокая теплопроводность гелия II. В приборе Лейна, Нира и др. [287], изображенном на рис. 33, оба сосуда В и С заполнены гелием ниже точки превращения. Внутренний сосуд оканчивается узким капилляром / (, к которому припаяна более широкая трубка Т для отбирания проб. Поэтому последний концентрируется у поверхности в капилляре. После нагревания в течение 10 минут испарившийся из капилляра гелий был обогащен изотопом Не3 в 130 раз, причем в пар перешла половина всего его количества, содержавшегося в сосуде В. Этот результат был получен при 2 01 К. [51]
![]() |
Фильтр энергии в виде цилиндрического электростатического сектора. [52] |
Наиболее распространены два типа приборов с двойной фокусировкой. В одном из них, приборе геометрии Нира - Джонсона ( рис. 22 - 9), между двумя 90-градусными секторами ( анализаторами) расположена промежуточная щель. При такой величине угла все ионы входят в магнитное поле под прямым углом, и поэтому краевой эффект минимален. Магнитный сектор ( анализатор) имеет угол 135, что позволяет фокусировать каждую разновидность ионов на дальней границе поля. Важная особенность этой геометрии состоит в том, что все массы фокусируются одновременно в фокальной плоскости, что позволяет осуществить прямую фотографическую регистрацию. Этого удается достичь только при указанной геометрии масс-спектрометра. [53]
НИРе адсорбция не сопровождается дисперсией. Следовательно, взбалтывание суспензии глины в НИРе ( причем только интенсивное взбалтывание) является необходимым условием диспергирования глинистых частиц. [54]
Позднее Кирк с сотрудниками [2] сконструировали весы, которые использовались в химии трансурановых металлов. В основу конструкции этих весов положен принцип весов Нира, однако они были несколько усовершенствованы. Появившиеся в продаже модели были очень дороги вследствие сложной конструкции весов. [55]
Это показывает, что масс-спектрометр с двойной фокусировкой не является необходимым для проведения точных измерений, когда исследованию подвергаются ионы, образующиеся без начальной кинетической энергии. Одна из основных трудностей при проведении такого рода измерений без применения техники Нира и в отсутствие специальных приспособлений состоит в необходимости точного определения положения массовых пиков. Поскольку обычно определяют ускоряющее напряжение, соответствующее максимальному ионному току, то выходная щель должна быть достаточно узкой, так как широкие вершины пиков могут привести к неточностям измерений. [56]
![]() |
Массы всех возможных молекулярных ионов с номинальной массой 200, которые содержат углерод и водород, а также азот и кислород. Обозначения абсциссы то же, что на. [57] |
На рис. 132 изображена конструкция используемого в нашей лаборатории прибора, который был построен по схеме Нира и Робертса ( гл. [58]
![]() |
Триплетяый масс-спектр, измеренный на циклоидальном масс-спектрометре с совмещенными полями. [59] |
Я не считаю, что на основе стоимости можно было бы выбрать наилучший из приборов. Я не думаю, что следовало бы предпочесть 60 -ный секторный прибор с совмещенными полями, поскольку всегда удобно иметь несколько степеней свободы, как это имеет место в приборах Джонсона - Нира и Маттауха - Герцога. Судя по литературным данным, циклоидальный прибор является наилучшим, но тот факт, что источник и коллектор ионов находятся глубоко в магнитном поле, делает его неудобным и с точки зрения введения образцов, и с точки зрения использования электронного умножителя. [60]