Учебное пособие для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 5310900 «Метрология, стандартизация и менеджмент качества продукции»

4.9. Mass-spektrometrik gaz analizatorlari
Mass-spektrometriya - har xil massali zaryadlangan zarrachalarning intensivligini o'lchashga asoslangan moddaning tarkibini tahlil qilishning fizik usuli. Usulning tarixi 1912 yilda Tomsonning birinchi fundamental tajribalaridan boshlanadi.
Mass-spektrometriyaning boshqa analitik fizik-kimyoviy usullardan sezilarli farqi shundaki, optik, rentgen va boshqa ba'zi usullar energiyaning molekulalar yoki atomlar tomonidan emissiya yoki yutilishini aniqlaydi, mass-spektrometrik usul esa to'g'ridan-to'g'ri zaryadlangan atomlarni, molekulalarni yoki ularning qismlarini aniqlaydi. Zarrachalar massasini (aniqrog'i, massaning zaryadga nisbatini) o'lchash uchun bu usul magnit yoki elektr maydonida har xil massali materiyaning zaryadlangan zarralari harakatidagi farqlardan foydalanadi. Mass-spektrometrik tahlil printsipi ion oqimlarining intensivligini o'lchashga asoslanadi, ularning qiymatlari namunadagi komponentlarning kontsentratsiyasiga mutanosibdir.
Mass-spektrometrik gaz analizatorlarining ishlash printsipi tahlil qilinayotgan gazning ionlanishiga va ion massasining zaryadiga nisbati bilan farq qiluvchi komponentlar orqali ionlarni nurlarga ajratishga asoslangan.
Ionlarni ajratish usuliga ko'ra, massa spektrometrik gaz analizatorlari magnit maydonda ionlarning ajralishi sodir bo'ladigan magnitlarga bo'linadi; ionlarni manbadan ion kollektorga uchish vaqtiga qarab ajratish bilan parvoz vaqti; radiochastota - ionlarning ajralishi yuqori chastotali elektr maydonlari ta'sirida sodir bo'ladi.
Yagona magnit maydonda ion ajraladigan massa spektrometrining ishlash sxemasini ko'rib chiqamiz (4.9.1-rasm).

Surat . 4.9.1. Mass-spektrometrik gaz analizatori sxemasi:
1 - katod; 2 - holat; 3 - fokuslash tizimi; 4 - magnit; 5 - vakuum kamerasi; 6 - ion oqimining kollektori; 7 - signal kuchaytirgichi; 8 - ro'yxatga oluvchi
O'rganilayotgan gaz vakuum kamerasiga 4. Katod 1 elektronlarni chiqaradi, bu esa ionlarning hosil bo'lishiga olib keladi, bu ionlarning hosil bo'lishiga olib keladi 5 , fokuslash tizimi 3. turli radiusli yo'llar yordamida elektromagnit 5 magnit maydoniga yo'naltiriladi. ,

(4.9.1.)

B – magnit maydonning magnit induksiyasi, Тл; U – tezlashtiruvchi kuchlanish, В; e – elektr zaryadi,
Magnit induksiya yoki tezlashtiruvchi kuchlanishning o'zgarishi natijasida bir xil massaga ega bo'lgan ion nurlari ion tok kollektoriga 6 yo'naltiriladi, uning kuchlanishi kuchaytirgich 7 orqali magnitafon 8 ga beriladi.
Yozuvchining o'qishlarini qayd qilish ma'lum bir massaga ega bo'lgan ionlarga mos keladigan xarakterli tepaliklarga ega bo'lgan egri shaklga ega. Alohida cho'qqilarning balandligi qarshilik orqali o'tadigan ion oqimiga mutanosibdir va gaz aralashmasidagi komponentlarning kontsentratsiyasini tavsiflaydi.
Parvoz vaqtining massa spektrometrlarida ionlar turli tezliklarga ega bo'ladi va tahlil qilinadigan moddaning alohida komponentlariga mos keladigan oqim impulslarini yaratadigan alohida nurlarga bo'linadi.