Automatisch schwingende mit Iridium beschichtete Yttrium-Oxid-Ionenquelle für Helium-Leckage-Detektor

Einführung der Ionenquelle

Die Ionenquelle ist das "Herz" des Heliummassenspektrometer-Leckedetektors (d. h. die Massenspektrometerkomponente).Seine Funktion besteht darin, Heliumgasmoleküle, die in das Instrument gelangen, in Ionen umzuwandeln, die erkannt und gemessen werden könnenEs ist in der Regel aus speziellen Metallen hergestellt, die hochtemperaturbeständig sind und hervorragende Eigenschaften bei der Emission von Elektronen aufweisen.so dass es eine interne Kernkomponente des Instruments ist.

Funktion der Ionenquelle

Die Ionenquelle ist der erste und wichtigste Schritt, um die Detektionsfunktion eines Massenspektrometers zu ermöglichen.
Elektronenemission:
Das Filament wird elektrisch bis zur Glühwertigkeit (ca. 2000°C) erhitzt, wodurch es thermische Elektronen emittiert.
Elektronenbeschleunigung und Einschränkung:
Eine Beschleunigungsspannung (z. B. 100-200V) wird zwischen der Ionisierungskammer (Anode) und dem Filament (Kathode) angewendet, wodurch die emittierten Elektronen in Richtung der Ionisierungskammer beschleunigt werden.
Gleichzeitig zwingt ein schwaches magnetisches Feld, das von Permanentmagneten erzeugt wird, das senkrecht zum Elektronenstrahlpfad ist, die Elektronen in einer Spiralbahn zu bewegen.die Flugbahn und damit die Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit Gasmolekülen erheblich erhöht.
Ionisierung der Gasmoleküle:
Wenn hochenergetische Elektronen mit Helium (und anderen) Gasmolekülen kollidieren, die in die Ionisierungskammer gelangen, wird Energie an die Moleküle übertragen,Sie verlieren ein Elektron und bilden positiv geladene Helium-Ionen..
Dieser Prozess kann wie folgt dargestellt werden: He + e− → He+ + 2e−
Ionenentnahme und -konzentration:
Am gegenüberliegenden Ende der Ionisationskammer drückt eine Abstoßelektrode mit hoher Negativspannung die positiv geladenen Helium-Ionen aus der Kammer.
Anschließend verwendet eine Reihe von Fokuselektroden (Einzellinsen) präzise elektrische Felder, um die zerstreuten Ionen in einen engen Ionenstrahl zu konvergieren und ihn in Richtung des nachfolgenden Massenanalysators zu lenken.