Sorgente ionica all'ossido di ittrio rivestita in iridio con commutazione automatica per rilevatore di perdite di elio

Introduzione della sorgente ionica

La fonte ionica è il "cuore" del rilevatore di perdite dello spettrolitro di massa di elio (cioè il componente dello spettrolitro di massa).La sua funzione è quella di convertire le molecole di gas elio che entrano nello strumento in ioni che possono essere rilevati e misuratiÈ tipicamente costruito con metalli speciali resistenti alle alte temperature con eccellenti proprietà di emissione di elettroni e presenta un design compatto.che lo rende un componente centrale interno dello strumento.

Funzione della sorgente ionica

La fonte di ioni è il primo e più critico passo per abilitare la funzione di rilevamento di uno spettrometro di massa.
Emissioni di elettroni:
Il filamento viene riscaldato elettricamente fino all'incandescenza (circa 2000°C), causando l'emissione di elettroni termici.
Accelerazione e confinamento degli elettroni:
Una tensione di accelerazione (ad esempio, 100-200V) viene applicata tra la camera di ionizzazione (anodo) e il filamento (catodo), causando l'accelerazione degli elettroni emessi verso la camera di ionizzazione.
Contemporaneamente, un campo magnetico debole (generato da magneti permanenti) perpendicolare al percorso del fascio di elettroni costringe gli elettroni a viaggiare in una traiettoria a spirale,aumentando significativamente la loro traiettoria di volo e quindi la probabilità di collisione con le molecole di gas.
Ionizzazione delle molecole di gas:
Quando gli elettroni ad alta energia si scontrano con le molecole di gas dell'elio (e di altri) che entrano nella camera di ionizzazione, l'energia viene trasferita alle molecole,causando loro di perdere un elettrone e formare ioni di elio caricati positivamente.
Questo processo può essere rappresentato come: He + e− → He+ + 2e−
Estrazione e messa a fuoco degli ioni:
All'estremità opposta della camera di ionizzazione, un elettrodo repeller con un'elevata tensione negativa spinge gli ioni di elio caricati positivamente fuori dalla camera.
Successivamente, un insieme di elettrodi di messa a fuoco (lenti Einzel) utilizza campi elettrici precisi per convergere gli ioni dispersi in un raggio di ioni stretto e indirizzarlo verso l'analizzatore di massa successivo.