短杆单极质谱计性能研究

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1、第26卷第2期质谱学报Vol.26No.22005年5月JournalofChineseMassSpectrometrySocietyMay2005短杆单极质谱计性能研究112111徐　波,刘学博,杨春信,周抗寒,黄　刚,邓一兵(1.北京航天医学工程研究所,北京　100094;2.北京航空航天大学,北京　100083)摘要:对单极质谱计易于实现高分辨率进行了分析,研制了电极长度为100mm、质量分析器场半径r0=5+mm的单极质谱计,实测该仪器质量数范围M=223,在N2峰10%峰高处分辨率R=30,实验证明该仪器可

2、以用于残余气体分析领域。关键词:单极质谱计;性能;真空;质量分析器中图分类号:O657.63文献标识码:A文章编号:100422997(2005)022101204ResearchonPerformanceoftheMonopoleMassSpectrometerwithShortElectrode11211XUBo,LIUXue2bo,YANGChun2xin,ZHOUKang2han,HUANGGang,DengYi2bing(1.InstituteofBeijingSpaceMedico2Engineering

3、,Beijing100094,China2.BeijingUniversityofAeronautics&Astronautics,Beijing100083,China)Abstract:Theperformancesofthemonopolemassspectrometerwereanalyzedthatithadhighresolvingpowerandfocusingproperty.Themonopolemassspectrometerwhoseelec2trodelengthwas100mmandr0=5

4、mmhadbeendesignedandmanufactured.Theresolvingpowerandmassrangeofithadbeenmeasured.Theresearchingresultsindicated:themassrangeofthedevicewas223.Theresolvingpowerachieved30measuredat10%peakheight+oftheN2.Thedevicecouldbeusedinresidualgasanalysis.Keywords:monopole

5、massspectrometer;performance;vacuum;analyzer　　单极质谱计自1963年发明以来,已经有40的单极质谱计的性能进行了测试,取得满意的试余年的历史,其优点是结构简单,又能很容易地验结果。北京航天医学工程研究所自20世纪80取得好的分辨率。在上世纪70年代对它的研究年代对它进行比较深入的研究,并很快应用到呼达到了顶峰。但很快发现它存在两个缺点:灵敏吸气体成分测量领域,在此基础上研制出潜艇用度低,且似乎不稳定;峰形尖,不易处理。因此,对质谱仪,用于潜艇大气成分的测量,目前致力于它的

6、研究日趋减少。但国际上部分机构对其研究将单极质谱计应用到空间站和飞船等密闭环境[2～4]一直进行不懈的努力,并取得了较大的进展。气体成分测量领域。1999年俄罗斯RyazanStateRadioTechnical在相同射频频率和轴向能量的条件下,极杆[1]University的ErnstP.Sheretov等对改进后越短,单极质谱计的质量分辨率越差,但是究竟收稿日期:2004204230;修回日期:2004209206作者简介:徐　波(1972～),男(汉族),吉林德惠人,助理研究员,从事气体成分测量技术研究。E2m

7、ail:Tsuiboo@sina.com质谱学报　　　　　　　　　　　　　　　　　第26卷　q短到什么程度,才不具备使用价值?在这方面并而t必须限制在y为正半长周期之内,半个没有定论。本工作拟介绍单极分析器场半径为5长周期的时间值S为:mm、极杆长度为100mm的仪器所具备的分辨P1S==(6)率等性能的实验研究结果。BXö2Bf要求t

8、上施要获得足够的分辨率,离子在单极场中应当加射频激励电压U,则沿轴向入射的不同质荷比经历足够数目的射频周期的振荡,n的值通常在的带电粒子在场力的作用下被分离。12～20。这样,满足式(8)的B就很小了,通常B<0.1。于是,单极场的稳定工作区就被压缩为0