Омегатрон

Омегатрон ще називають циклотронним газоаналізатором. Схематично будова омегатрона наведена на рис. 16.3. Сфокусований магнітним полем В пучок електронів, що емітуються розжареним катодом 1, проходить через протилежні отвори камери іонізації на анод 2. У камері іонізації відбувається ударна іонізація молекул аналізованого газу прискореними емісійними електронами. Над і під пучком електронів розміщені паралельно дві металеві пластини 3, до яких прикладена високочастотна напруга.

Принцип роботи омегатрона базується на особливості руху іонів, що мають різні маси і знаходяться одночасно під дією взаємно перпендикулярних статичного магнітного В і змінного високочастотного електричного Е полів. Електричне високочастотне поле примушує іони здійснювати коливальний рух між пластинами 3, а магнітне поле примушує їх обертатися навколо магнітних силових ліній, тобто рухатися коловими траєкторіями. Якщо частота обертання іонів у магнітному полі (циклотронна частота) співпаде з частотою електричного поля , то виникне циклотронний резонас, який призведе до розділення іонів за їх масою. “Резонансні” іони будуть рухатися спіральними траєкторіями 4, все більше віддаляючись від центру іонізаційної камери, і за відповідних умов будуть потрапляти на колектор іонів 5, створюючи іонний струм тільки відповідними іонами, тобто іонами, що мають однакову масу. Іони, що мають іншу масу, не задовольняють умові циклотронного резонансу, а тому будуть рухатися без прискорення і не потраплять на колектор іонів 5, і не будуть додатково створювати іонний струм, а рекомбінують. Іонний струм після підсилення реєструють

Рис. 16.3.

вимірювальним приладом.

Таким чином, змінюючи частоту електричного поля за умови постійності магнітного поля, можна створювати резонанс послідовно для іонів усіх мас і мати піки іонного струму відповідного спектра мас. Спектрограма подібна до наведеної на рис. 16.2, тільки тепер вісь частоти електричного поля (вісь абсцис) градуюється відповідно до масових чисел. За допомогою омегатрона можна вимірювати парціальні тиски в діапазоні Торр імасових числах від 2 до 100 а. о. м.

Дата добавления: 2014-01-07