离子阱的方法

可以配置电场和磁场,使离子能够保持在稳定的轨道上足够长的一段时间来对它们进行有用的测量。两种形式的质谱仪是由这个想法衍生出来的Omegatron和傅里叶变换光谱仪.两者都利用回旋加速器原则(见粒子加速器:回旋加速器),其中正离子由一束电子束沿轴线均匀流动而产生磁场遵循循环轨迹半径与动量成正比,rmv/zB,而旋转频率与质量成反比,ω =v/rzB/.在omegatron中,振荡器的频率是变化的,以使各种质量的离子调谐,并通过这样做增加它们的动量,直到它们达到探测器所在的半径。质量可以由频率直接计算。如果提供足够的磁场,分辨率可以非常高,但作为分析残留物的设备,该分析仪最常以低于理想分辨率的分辨率操作气体真空的信息,在诊断经常发生在这类系统上的问题时非常有价值。

在傅里叶变换方法中,振子的频率扫过与感兴趣的质量范围对应的范围。每一个离子被放置在半径近似恒定但频率明确的圆形轨道上。振荡器被关闭,一个电极从移动的离子中接收射频辐射。放大后的输出可以直接记录,也可以与标准的无线电技术——本地振荡器的频率混合记录。这产生了一个复杂的时变信号,跟随各种离子散热器的振幅。信号被转换成数字形式并存储在一个计算机内存.计算机将这个周期信号转换成它的频率光谱通过一种叫做傅里叶变换,质量与频率成反比。这个过程要重复多次,以便增强准确性。这些设备的分辨率能够超过100万。为了获得方便大小的轨道半径,需要非常高的磁场,通常由超导体提供。

串联光谱法

两者的结合分析在气相色谱-质谱联用技术之后,又出现了两种质谱联用技术,这已被证明有助于确定复杂分子的结构。来自第一个光谱仪的光束进入一个气体单元(通过差动泵维持在真空系统中),在那里通过碰撞分离,这些碎片被传递到第二个质量分析仪,后者通常会显示更容易识别的光谱。

四极光谱仪

正离子沿平行于四个圆柱电极的轴入射,如图所示图6,静势的经验表明沿沿的有聚焦力x轴和一个散焦的z方向。如果在静态电压上叠加一个射频电压,可以发现振荡离子轨迹,允许给定质量的离子通过四极,而其他质量散焦并从束流中丢失。知道势和频率就能确定质量。该装置广泛应用于对数据采集速度和传输速度要求较高的场合。它结构紧凑,重量轻,可以通过简单的电气调整来换取灵敏度的分辨率参数.它是气相色谱质谱仪常用的分析元件。

离子束探测

摄影盘子

特别敏感的感光板被用来补偿离子的低穿透力。事实证明,用这些仪器可以在十亿分之一的灵敏度范围内探测一种元素。除了灵敏度之外,当它被用于双聚焦质谱仪(其中整个或主要部分的质谱聚焦在一个平面上)时,感光板的一个主要优势就出现了(参见中所示的Mattauch和Herzog的设计)图4如上所述)。在这种情况下,可以使用集成动作板和线条的密度因元素不同而比较。

法拉第杯

直接测量被称为法拉第杯的屏蔽电极收集的离子电流在20世纪30年代成为可能静电计虽然灵敏的检流计曾用于测量更大的电流,但能够测量一纳安培以下电流的管。反馈的引入带来了更大的稳定性和准确性以及更快的响应时间,但这是对振簧静电计这使得同位素比率可以被常规测量到十万分之一。三十多年来,这些静电计作为实验室的主力,在设计上只做了轻微的修改。在某些方面,他们现在可以平起平坐超过了反馈静电计,它使用金属氧化物硅场效应晶体管代替电子管来测量极小的电流。