Лабораторная работа 4.1. Квадрупольный масс-спектрометр

Цель работы: знакомство с методами масс-спектрометрии, изучение принципа работы квадрупольного масс-спектрометра, анализ состава газов масс-спектрометрическим методом.

Оборудование: безмасляная станция откачки TSH 071E Economy Pumping Station, включающей турбомолекулярный насос со скоростью откачки 60 л/сек, квадрупольный масс-спектрометр Pfieffer QMS 200 Prisma с диапазоном регистрирующих масс 1-100, измеритель полного давления фирмы Pfieffer PKR 251 Compact Full Range Pirani/Gold Cathode Gauge, измеряющий давление от атмосферного до высокого вакуума, игольчатый натекатель газа фирмы Granville-Phillips, Series 203 Variable Leak Valves, позволяющий регулировать поступление исследуемого газа в установку.

Лабораторная работа 4.1. Квадрупольный масс-спектрометр. (1.27 МБ, PDF) Топорков Д.К. Новосибирск: КОФ НГУ, 2011. - 27 с.

Масс-спектрометр – прибор для разделения ионизованных частиц (атомов, молекул) по отношению их массы m к заряду q путем воздействия магнитных и электрических полей, а также для определения их масс и относительного содержания, т.е. спектра масс. Масс-спектрометр включает: систему подготовки и ввода вещества в прибор; источник ионов, где это вещество частично ионизуется и осуществляется формирование ионного пучка; масс-анализатор, в котором происходит разделение ионов по величине М/q и фокусировка ионов, вылетевших в разных направлениях в небольшом телесном угле; приемник ионов (коллектор), где ионный ток измеряется или преобразуется в электрический сигнал, который далее усиливается и регистрируется выходным устройством. В регистрирующее устройство помимо информации о количестве ионов (ионный ток) поступает информация о массе ионов. Масс-спектрометр содержит также питающее и измерительное устройства, а также вакуумную систему, создающую, поддерживающую и контролирующую достаточно глубокий вакуум (10^-3-10^-7 Па) в источнике ионов, камере масс-анализатора и приемнике ионов. ЭВМ контролирует режим работы всего прибора, а также осуществляет сбор и обработку получаемых данных.

Лабораторная работа 4.1. Квадрупольный масс-спектрометр. Видео. (MP4, 1280x720) Дробчик А.Н., Каменев Я.К., Топорков Д.К. Новосибирск: КОФ НГУ, 2012. - 0.19.39.

Видеофильм позволит студенту за короткий временной промежуток познакомиться с методами масс-спектрометрии, изучить квадрупольный масс-спектрометр, а также самостоятельно произвести анализ состава газов на примере остаточных газов и воздуха. Теоретический материал и методика эксперимента отраженны доступно. Просмотр фильма позволит сократить время на подготовку к выполнению лабораторной работы.