Quadrupol-Massenspektrometer

DymaxionVACOM bietet Ihnen Quadrupol-Massenspektrometer von AMETEK®, einem führenden amerikanischen Hersteller von Prozessanalytik an. Das Produktprogramm umfasst sowohl Einzelgeräte als auch komplette Systeme zur qualitativen und quantitativen Gasanalyse für Massenbereiche bis 300 amu. Einzelgeräte der DYCOR®-Serie sind konfigurierbar für eine Vielzahl von Anwendungen. Mit einer differentiellen Pumpstufe ausgestattete Massenspektrometersysteme messen die Gaszusammensetzung in einem separaten Arbeitsvolumen, das durch einen geeigneten Gaseinlassystem mit der Prozessapparatur verbunden ist. Somit sind sie auch zur Gasanalyse bei Atmosphärendruck geeignet. Mit den Prozess-Massenspektrometern der ProLine-Serie stehen Ihnen leistungsstarke Instrumente für eine optimale Prozessanalyse und -steuerung zur Verfügung.

FunktionsprinzipFunktionsprinzip
Ein Quadrupol-Massenspektrometer setzt sich aus vier Grundeinheiten zusammen: Ionenquelle, Massenfilter, Detektor und Steuerelektronik.
In der Ionenquelle werden durch Elektronenstöße die Gasteilchen ionisiert und detektierbare Ionen erzeugt. Je nach Anwendung sind an die Eigenschaften der Ionen und an die Art der Ionisation unterschiedliche Anforderungen gestellt. Ein wichtiges Kriterium, besonders wenn geringe Teilchenzahl detektiert und vom Hintergrund unterschieden werden muss, ist der Einfluss des Ionisationssystems auf den zu messenden Partialdruck. Nach der Ionisierung werden die Ionen mittels eines elektrostatischen Blendensystems aus der Ionenquelle in den Massenfilter gelenkt.

Der Massenfilter arbeitet nach dem Quadrupol-Prinzip. Ein Stangensystem aus 4 Edelstahlstäben bildet einen elektrischen Quadrupol. An das Stangensystem wird sowohl eine elektrische Gleichspannung als auch eine Wechselspannung angelegt. Die elektrischen Spannungen sind so gewählt, dass immer nur Ionen mit einem bestimmten Masse/Ladung-Verhältnis den Massenfilter passieren können. Alle anderen Ionen werden durch die elektrischen Felder aus ihrer Bahn gelenkt, neutralisiert und somit nicht detektiert. Damit Ionen den Analysator durchlaufen können, muss in seinem Inneren ein Druck von ca. 10-4 mbar herrschen. Sonst ist die mittlere freie Weglänge der Teilchen zu kurz, um den Detektor am Ende des Quadrupols zu erreichen.
Detektiert werden die Ionen(-Ströme) mit einem Faraday-Cup oder einem Sekundärelektronenvervielfacher. Anschließend werden die Strompulse von der Steuerelektronik verstärkt und verarbeitet.
Die Steuerelektronik liefert die Versorgungsspannungen für die Ionenquelle, das Quadrupol-System und den Detektor. Sie empfängt das Detektor-Signal, verstärkt und verarbeitet es. Über einen angeschlossenen PC werden die Messungen gesteuert und die Messergebnisse dargestellt.

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