Αυτόματη Εναλλαγή Πηγής Ιόντων Οξειδίου του Υττρίου με Επίστρωση Ιριδίου για Ανιχνευτή Διαρροής Ηλίου

Εισαγωγή της πηγής ιόντων

Η πηγή ιόντων είναι η "καρδιά" του ανιχνευτή διαρροής του φασματομέτρου μάζας ήλίου (δηλαδή το συστατικό του φασματομέτρου μάζας).Η λειτουργία του είναι να μετατρέπει τα μόρια αερίου ήλιου που εισέρχονται στο όργανο σε ιόντα που μπορούν να ανιχνευθούν και να μετρηθούνΣυνήθως κατασκευάζεται από ειδικά μέταλλα ανθεκτικά σε υψηλές θερμοκρασίες με εξαιρετικές ιδιότητες εκπομπής ηλεκτρονίων και διαθέτει συμπαγές σχεδιασμό.καθιστώντας το εσωτερικό βασικό συστατικό του μέσου.

Λειτουργία της πηγής ιόντων

Η πηγή ιόντων είναι το πρώτο και πιο κρίσιμο βήμα για την ενεργοποίηση της λειτουργίας ανίχνευσης ενός φάσματος μάζας.
Εκπομπή ηλεκτρονίων:
Το νήμα θερμαίνεται ηλεκτρικά σε πυκνότητα (περίπου 2000 °C), προκαλώντας εκπομπή θερμικών ηλεκτρονίων.
Επιτάχυνση και περιορισμός ηλεκτρονίων:
Μια τάση επιτάχυνσης (π.χ. 100-200V) εφαρμόζεται μεταξύ του θαλάμου ιονισμού (ανώδης) και του νήματος (καθοδικός), προκαλώντας την επιτάχυνση των εκπεμπόμενων ηλεκτρονίων προς τον θάλαμο ιονισμού.
Ταυτόχρονα, ένα αδύναμο μαγνητικό πεδίο (που παράγεται από μόνιμους μαγνήτες) κάθετο στην πορεία της δέσμης ηλεκτρονίων αναγκάζει τα ηλεκτρόνια να ταξιδεύουν σε σπειροειδή τροχιά,αυξάνοντας σημαντικά την πορεία πτήσης τους και ως εκ τούτου την πιθανότητα σύγκρουσης με μόρια αερίων.
Ιονισμός μορίων αερίων:
Όταν τα ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας συγκρούονται με μόρια αερίου ήλίου (και άλλα) που εισέρχονται στον θάλαμο ιονισμού, η ενέργεια μεταφέρεται στα μόρια,προκαλώντας την απώλεια ενός ηλεκτρονίου και σχηματίζοντας θετικά φορτισμένα ιόντα ήλίου.
Αυτή η διαδικασία μπορεί να αναπαρασταθεί ως: He + e− → He+ + 2e−
Εξόρυξη και εστίαση ιόντων:
Στο αντίθετο άκρο του θαλάμου ιονισμού, ένα ηλεκτρόδιο αποτροπής με υψηλή αρνητική τάση ωθεί τα θετικά φορτισμένα ιόντα ήλίου έξω από τον θάλαμο.
Στη συνέχεια, ένα σύνολο ηλεκτροδίων εστίασης (κλήρες Einzel) χρησιμοποιούν ακριβή ηλεκτρικά πεδία για να συγκλίνουν τα διασκορπισμένα ιόντα σε μια στενή ακτίνα ιόντων και να την κατευθύνουν προς τον επόμενο αναλυτή μάζας.