Кіріспе

Массалық спектрометр класы
массалық спектрометрлер

Секторлы құрал – бұл статикалық электрлік (E) немесе магниттік (B) секторды, немесе олардың қандай да бір үйлесімін (ғарышта бөлек орналасқан) массалық анализатор ретінде пайдаланатын массалық спектрометр класының жалпы атауы. Осы секторлардың танымал комбинациялары EB, BE (сонымен аталған кері геометрия), үш секторлы BEB және төрт секторлы EBEB (электр-магниттік-электр-магниттік) құралдары болып табылады. Көптеген қазіргі заманғы секторлы құралдар екі рет фокустау құралдары болып табылады (алғаш 1936 жылы Фрэнсис Уильям Астон, Артур Джеффри Демпстер, Кеннет Бэйнбридж және Йозеф Маттаух әзірлеген), себебі олар иондық сәулелерді бағыт және жылдамдық бойынша фокустайды.

Классикалық геометриялар

Бұлар массалық спектрографтардың классикалық геометрияларының бірнешеуі, олар секторлық құрылымдардың әртүрлі типтерін ажырату үшін жиі қолданылады. Дегенмен, қазіргі аспаптардың көпшілігі бұл санаттардың ешқайсысына нақты сәйкес келмейді, өйткені конструкциялар одан әрі дамып жетілді.

Бейнбридж, Иордания

Секторлық құрал геометриясы бастапқы дрейф ұзындығы жоқ 127,30° электр секторынан тұрады, одан кейін қисықтық бағыты бірдей 60° магниттік сектор орналасқан. Кейде "Бэйнбридж массалық спектрометрі" деп аталатын бұл конфигурация изотоптық массаларды анықтау үшін жиі қолданылады. Зерттелетін изотоптан оң зарядталған бөлшектер шоғы жасалады. Бұл шоқ перпендикуляр электр және магнит өрістерінің бірлескен әсеріне түседі. Егер бөлшектердің жылдамдығы мына формуламен берілсе, осы екі өрістің күштері тең және қарама-қарсы болғандықтан, олар нәтижелі күшті сезінбейді; олар ойықтан еркін өтеді, содан кейін тағы бір магнит өрісіне түсіп, жартылай шеңбер жолмен қозғалып, фототақтаға түседі. Изотоптың массасы кейіннен есептеу арқылы анықталады.

Матаух Херцог

Маттаух-Герцог геометриясы 31,82° (радианы) электр секторынан, одан кейін дрейф ұзындығынан және кері қисықтық бағытындағы 90° магниттік сектордан тұрады. Негізінен заряд бойынша сұрыпталған иондардың магнит өрісіне енуі энергияны шоғырландыру эффектісін және стандартты энергия сүзгісімен салыстырғанда әлдеқайда жоғары өткізу қабілетін қамтамасыз етеді. Бұл геометрия көбінесе иондардың энергиясы кеңінен тараған, бірақ сезімталдық қажет болатын жағдайларда қолданылады, мысалы, ұшқындық көзді массалық спектрометрияда (SSMS) және екіншілік иондық массалық спектрометрияда (SIMS). Бұл геометрияның Ниер-Джонсон геометриясынан басты артықшылығы – әртүрлі массалы иондардың бәрі бір жазық бетке шоғырланады. Бұл фотопластинканы немесе басқа да жазық детекторлар тізімін пайдалануға мүмкіндік береді.

Нир Джонсон

Ниер-Джонсон геометриясы 90° электр секторы, ұзақ аралық дрейф және бірдей қисықтық бағытындағы 60° магниттік сектордан құралған.

Хинтербергер Кениг

Хинтербергер–Кониг геометриясы 42,43° электр секторынан, ұзақ аралық дрейф ұзындығынан және бірдей қисықтық бағытындағы 130° магниттік секторынан құралған.

Такешита

Такешита геометриясы 54,43° электрлік сектордан және қысқа ұзындықтағы дрейфтен, содан кейін сол қисықтық бағытындағы екінші электрлік сектордан, одан кейін 180° магниттік секторға дейінгі қарсы қисықтық бағытындағы тағы бір дрейфтен тұрады.

Мацуда

Мацуда геометриясы 85° электр секторынан, квадрупольді линзадан және бірдей қисықтық бағытындағы 72,5° магниттік секторынан тұрады. Бұл геометрия SHRIMP және Panorama (газ көзі, жоғары ажыратымдылық, геохимиядағы изотопологтарды өлшеуге арналған көп жинағыш) құрылғыларында қолданылады.