ПРИБОРЫ
Масс-спектроскопияСущность масс-спектроскопии заключается в разделении с помощью
электрических и магнитных полей пучка заряженных частиц (обычно ионов) с
разными удельными зарядами. Удельный заряд определяется отношением заряда иона Q к его массе M. Приборы, реализующие данный метод, называют масс-спектрометрами. Ниже на рисунке приведена схема масс – спектрометра. Рис. Схема масс – спектрометра Его основным элементом
является камера ВК
из которой при помощи вакуумного насоса ВН
удален воздух. Проба анализируемой газовой смеси атомизатором АТ разлагается на ионы, а затем
поступает в формирователь пучка ФП
(ускоритель) заряженных частиц. На некотором расстоянии от оси прямолинейного
движения пучка частиц расположен электрод А.
Он запитывается электрическим напряжением и
называется анодом. Между анодом А и ускорителем частиц ФП
существует электрическое поле. Перпендикулярно потоку частиц специальными
катушками L1
и L2 создается магнитное поле, которое отклоняет поток частиц от
прямолинейной траектории. Величина этого отклонения зависит от напряженности
магнитного поля, прямо пропорциональна заряду Q частиц в пучке и обратно пропорциональна их массе M. В результате в камере
масс-спектрометра происходит разделение пучка заряженных частиц на несколько потоков с различающимися удельными зарядами Q/M.
На анод А
поступает только один из образовавшихся потоков. При этом величина анодного
электрического тока пропорциональна концентрации частиц с конкретным удельным
зарядом. Протекая через резистор R2, ток преобразуется в напряжение, которое через усилитель сигнала УС поступает на регистрирующее
устройство РП. Настройка прибора на
измерение концентрации частиц с требуемой величиной Q/M осуществляется
изменением напряженности магнитного поля при помощи резистора R1. Масс-спектроскопия является очень
точным методом анализа состава смесей веществ. Недостатком метода является
сложность его аппаратурной реализации. Кроме того, метод не позволяет разделить
разные частицы с одинаковыми удельными зарядами. Типовой масс-спектрометр
содержит вакуумный насос, устройства для ионизации и дозирования анализируемой
пробы. Поэтому обычно прибор не является переносным и предназначен для работы в
лабораторных условиях, хотя в последнее время появились сообщения о создании
переносных устройств реализующих методы масс-спектроскопии. |
| |