四极质谱计在高压力下的测量方法(4)

2009-12-07 卢耀文 兰州物理研究所

  通过对两表中的实验数据进行比较,得到在高压力下,用离子流与线性灵敏度S0的比值获得的压力值与真实压力值相差很大,尤其在10-1Pa,质谱计所测压力与标准压力相差几个数量级,其D值高达4×105,而用理论分析公式计算所得的压力与标准压力具有较好的一致性,其D值不超过0.2,测量结果如图3所示,实验结果旁证了理论分析的正确性,即:在高压力下四极质谱计灵敏度偏离线性的主要原因是离子的碰撞损失和离子间电荷作用力引起离子的散射,从而使四极质谱计在高压力下能够比较准确的测量分压力的大小。

  本实验是在四极质谱计离子源参数一定的条件下进行的,如果离子源参数和实验气体发生改变,则要重新校准获得线性灵敏度S0和b的值。对于混合气体,只要用全压力规测出全压力P,将用单一气体校准得到的S0和b的值代入式⑼,同样可以获得气体分压力的大小。

5、结论

  1.在高压力下,四极质谱计灵敏度偏离线性的主要原因除了离子与气体分子和离子碰撞导致离子损失外,离子间电荷的作用力使离子发生散射也是一个重要的原因。

  2.实验数据表明,在高压力下,通过式⑻计算所得压力值与标准压力值的一致性比较好,而通过离子流与线性灵敏度S0比值得到的压力值与标准压力值存在很大差异,在10-1Pa,两值之差达几个数量级。