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      飛行時間質譜計的發展

      飛行時間質譜計的工作原理是于1946年提出的。

      1948年制成的離子速度器雖然離子漂移管長達3m,但其分辨本領卻只有30經沃爾夫(Wolff)等改進后,儀器的分辨本領增加到10- 20。

      儀器的進一步發展是雙場離子源的出現,它使電離區內不同地點生成的同類

      離子能同時到達收集極。采用雙場源后,威利(Wiley)等在一個漂移管長度為100cm的儀器中,將分辨本領提高到200-500。另一個進展是1961年美國阿貢國家實驗室提出的改進型連續式離子源。這種離子源可以在不降低信噪比的情況下,將儀器的靈敏度提高300倍,而且分辨本領也有很大的提高。

      1970年喬治桑佐(George Sanzone)發展了一種動態場理論,使這類儀器的分辨本領提高到4000左右,此后,還出現了束調制理論、二維離子運動理論、非均勻振蕩電場和離子反射鏡理論,使這類儀器的理論和性能有了長足的進展。

      20世紀60年代初期開始,在世界各國出現了不少為真空技術專用的飛行時間質譜計。

      1968年蘇聯生產了MCX-3A型超高真空飛行時間質譜計。該儀器采用拍照的方法來記靈分壓力的快變化過程。美國本迪克公司也生產了一種MA -I型真空分析飛行時間質譜計。

      1969年威爾遜(Wilson)詳細介紹了一種殘余氣體分析飛行時間質譜計。它的漂移管長37cm,采用了直熱式陰極,發射電子流為25OμA,電子加速電壓為70V,離子加速電壓為3kV,離子檢測系統采用了15級百葉窗式電子倍增器(高壓4kV時增益為5X106)和100MHz寬帶示波器(靈敏度為1OmV/cm)。對質量范圍lμ200μ,記錄時間是15μA,重復掃描頻率為10kHz。儀器的分辨本領為60,靈敏度為108mV/Pa,

      1972年卡里柯(Carrico)等研制了一臺用于真空殘氣分析的簡單的飛行時間質譜計。儀器采用兩個管型電子倍增器(CEM)作為電子發射源和離子檢側器。第一個管型倍增器(CEM1)用波長1850nm的紫外光子激發產生電子,兩次激發時間間隔大于被檢測離子的最大飛行時間。漂移管是用直徑1.6cm、長13cm的不銹鋼制成的。儀器的典型參數為:發射電子流3 x 10-10A(100個電荷脈沖//S);離子加速電壓為300V。當壓力為10-3Pa時,輸給第二個管型倍增器(CEM2)的N2+離子流為2 x 10-6A。


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