Читать реферат по физике: "Термосорбционный масс-спектрометр" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Анализ остаточных газов , присутствующих в вакуумных камерах , основанный на различиях в их теплотах адсорбции , называется термосорбционной масс-спектрометрией .

Для проведения анализа в камеру с исследуемым газом , имеющую обычный манометрический преобразователь , необходимо поместить прогреваемую прямым пропусканием электрического тока вольфрамовую нить , которая перед началом работы обезгаживается прогревом до 2500 К . После охлаждения на поверхности нити адсорбируются молекулы остаточных газов . Степень покрытия поверхности молекулами остаточных газов приможно рассчитать по формуле

(1) , где – парциальное давление– газа ;– время установления адсорбционного равновесия ;

;;

–

среднее время нахождения молекулы в адсорбционном состояние ;– теплота адсорбции– газа .

Время выбирают достаточным для того , чтобы экспонентой в выражение( 1 ) можно было пренебречь .

Минимально необходимое время определяют экспериментально . При увеличение выходной сигнал сначала линейно возрастает , а затем при принимает постоянное значение . В этом случае формулу ( 1 ) можно упростить :.

При нагревании нити происходит десорбция поглощенных газов . При этом в камере , внутри которой находится нить и манометрический преобразователь , давление повысится на величину , где – поверхность нити ; – число молекул , необходимых для мономолекулярного слоя– газа ; – объем камеры .

Повышение давлениядля газов с различной температурой адсорбции происходит при различных температурах нити , что и используется для определения состава и количества остаточных газов .

Если адсорбирующую поверхность предварительно охладить до температуры жидкого азота , то можно провести анализ газов , имеющих малое значение теплоты адсорбции . На рис. 1 представлен пример масс-спектра , полученного термодесорбционныммасс-спектрометром . Там же показано изменение температуры нити Т . Существенное отличие этого масс спектра от получаемых на ионизационных газоанализаторах состоит в том , что пики располагаются не в последовательности возрастания массовых чисел, а в порядке увеличения теплот адсорбции . Этим прибором хорошо разрешаются пики газови, имеющих одинаковое массовое число .

При расшифровке масс-спектров смеси газов следует учитывать наличие на поверхности адсорбционных центров с различной теплотой десорбции . При этом каждый газ может иметь несколько термособционных пиков . для повышения чувствительности прибора следует увеличивать адсорбирующую поверхность , например путем нанесения активных адсорбентов или травления .

400

75

300

50

20025

2345

Л.Н. Розанов . Вакуумная техника .

Москва « Высшая школа » 1990 .

{ Slava KPSS }

Похожие работы