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光学镀膜中的线振质谱计是什么原理-广东振华真空镀膜设备

光学镀膜过程中,往往需要对其分压强进行测量以及分析气体,这便需要用到质谱计来完成。在1950年,Tretner(特雷特纳)发明出线振质谱计,作为一种纯电场的质谱分析仪器,其探头的尺寸较小,可在压力检测的快速变化过程中应用;在1962年,Tretner从与光学系统相应的观点出发分析线振质谱计,推导出该线振质谱计的分辨能力表达式;在1964年,Teubner(托伊布纳)提出了另一种该装置的工作方式,即使电位阱的幅值周期发生改变,让调制电压的频率固定,以保证选择放大信号。

线振质谱计的工作原理是利用阴极发射的电子(电子流强度受控制极所控制)来电离栅状端电极内部的气体分子。在这个过程中生成的离子将受到抛物线状的电位阱的影响而开始加速,作往返的沿分析场轴线发现的直线振荡运动。若施加一个调制电压在电极上,在它的频率和某种离子在阱内的振荡频率相等的情况下,这种离子的状态就会处于“共振状态”。在每一次的振荡运动中,共振离子团中都有新的离子加入。因此,同步离子团将会慢慢增加到某一平衡值的电荷量,并产生位移电流在信号电极上,拥有相当于某种气体组份分压感应信号的输出强度。对场中的非共振离子进行分析,几次振荡之后将形成空间电荷,但它并没有输出感应信号的能力,只会以噪声的形式存在,它的强度大概占据共振离子强度的3%。对于这一类传统工作原理的质谱计来说,其质量扫描是通过射频电压的频率改变而实现的。

当离子生成于电极组的一端之后,其中,动能为零的离子将发生简谐振荡,在这种情况之下,离子只有满足Mathieu(马蒂安)方程的稳定解的才能在分析场内留下,由于轨道的不稳定,非共振离子则会消失,从而实现了分析场能贮存更多的共振离子,使得线振质谱计的分辨能力和灵敏度有所改善。

在1974年,Meyer(迈耶)提出了一种采用了17片双曲面电极代替圆筒电极,17片电极将分别由分压器分压供电,根据传统的四极质谱仪器的供电方式来实现电极片的供电,是一种使线振质谱计非共振离子空间电荷被有效消除、有效提高光学镀膜中的质谱计分辨能力和灵敏度的新方法。