Масс-спектрометры с магнитным отклонением

Масс-спектрографический анализ распространён настолько, что трудно представить сферу деятельности, где бы ему не нашлось применения: фармацевтика, химия, экология, технологический контроль в промышленности, космология. Для производства высокоточных сплавов деталей и их покрытий масс-спектрометрия не заменима. 

Имеется несколько типов масс-спектрометрических приборов с магнитным отклоне­нием, специально разработанных для анализа остаточных газов в вакуумных системах. В приборе диатрон 20 используются система со 180-градусным отклонением (радиус отклонения 1 см) и щели шириной Si = 0,012 см и S₂ = 0,037 см (приборе, поставляемом изготовителем). Масс-спектрометр способен четко различать пики соседних масс вплоть до M/Q — 30. Его чувстви­тельность (по азоту) около 10~¹⁰ мм рт. ст.

Электронная система прибора относительно проста. Она со­стоит из чувствительного измерителя тока типа виброструнного электрометра, схемы стабилизации эмиссии и хорошо стаби­лизированного источника питания постоянного тока. Из-за малых размеров устройства (длина всего 15 см) его весьма удобно сопрягать с вакуумной системой. Однако возможности прибора при динамических исследованиях ограничены тем, что для «просмотра» диапазона масс с А1 = 12—50 требуется около 5 мин.

В другом масс-спектрометре, с 90-градусным отклонением и радиусом кривизны траектории 5 см) для получения высокой чувствительности (10~¹³ мм рт. ст.) используется вторично-элек­тронный умножитель. Этот прибор отличается меньшей инер­ционностью (имеется возможность использования осциллографического выхода при некотором снижении чувствительности) и обладает лучшей разрешающей способностью (перекрытие пиков соседних масс при Л1 = 150 не превышает нескольких про­центов). Указанные преимущества частично теряют силу в связи с большими размерами прибора (около 35 см) и необходи­мостью непрерывного поддержания вакуума в электронном умножителе для предотвращения окисления поверхности динодов. Для замены катода в данной модели следует обращаться на завод-изготовитель.

Масс-спектрометр с 60- градусным секторным магнитным полем с радиусом кривизны траектории 5 см. Чувствительность и разрешающая способность прибора (по пикам соседних масс при М = 44) составляют 10^_1° мм рт. ст. и 1% соответственно. Поскольку для измерения ионного тока используется электрометр, измерительная схема имеет постоянную времени порядка долей секунды.