反映真空质量——分压力测量

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      在超高真空下,气体的成分常常是极不相同的。在气体成分未明的情况下,超高真空计的读数就无法确定其对应的压力。如果电离真空计是以空气或氮校准的,所测得的压力值为与混合气体离子流总和相对应的等效空气压力或等效氮压力。由于电离真空计对不同气体的相对灵敏度相差很大,因此,电离真空计对混合气体测得的等效氮压力不是混合气体的真实压力,有时甚至会有数量级的误差。为了测量真空中混合气体组分和相应的分压力值,必须进行分压力测量,所用的仪器称为分压力真空计。由分压力真空计测得的混合气体各组分分压力之和才是其全压力,这就同时给出了真空的量与质两个方面。

      分压力真空计是专用的小型质谱仪器——真空质谱计。目前的分压力真空计,大多数由于精度不够高,只能用于分析气体各种成分的存在并估计其大小,尚未能进行定量测定,这时称为残余气体分析

    作为分压力真空计或残余气体分析器的真空质谱计都属于电离类型的,按原子离子或分子离子的质荷比进行分析,分析有三个阶段:

    (1)在离子源中用电子碰撞的办法将气体电离。

    (2)在质量分析器中利用磁偏转、共振、飞行时间不同等质量分离技术,将离子按质荷比不同进行分离。

    (3)检测器(或离子收集极)接收分离的离子,将离子流放大,在显示装置上显示出每一质荷比的离子流强度。

    真空质谱计能扫描1~50u,以至l~300u的质量范围,并能分辨相隔1u的相邻离子。

真空质谱计质谱图

图23:真空质谱计质谱图

    图23给出了仪器的输出,即各种离子的电流按其质量大小排列的谱线图,又称质谱图。

残余气体分析质谱图

图24:残余气体分析质谱图

    图23是理想情况,也称之为“质谱棒图”。实际测得结果往往是如图24所示的情况。可见线条已被一些峰所代替。

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