Nguồn Ion Yttrium Oxide Iridium Lớp phủ tự động cho máy dò rò rỉ Helium

Giới thiệu về Nguồn Ion

Nguồn ion là "trái tim" của máy dò rò rỉ phổ khối helium (tức là thành phần của máy phân tích phổ khối). Chức năng của nó là chuyển đổi các phân tử khí helium đi vào thiết bị thành các ion có thể được phát hiện và đo lường. Nó thường được chế tạo từ các kim loại đặc biệt có khả năng chịu nhiệt độ cao với đặc tính phát xạ electron tuyệt vời, và có thiết kế nhỏ gọn, làm cho nó trở thành một thành phần cốt lõi bên trong của thiết bị.

Chức năng của Nguồn Ion

Nguồn ion là bước đầu tiên và quan trọng nhất để cho phép chức năng phát hiện của máy phân tích phổ khối. Vai trò cốt lõi của nó là "tạo ra" và "định hình" các ion, với quy trình cụ thể như sau:
Phát xạ Electron:
Sợi đốt được làm nóng bằng điện đến độ nóng sáng (khoảng 2000°C), khiến nó phát ra các electron nhiệt.
Gia tốc và Giới hạn Electron:
Một điện áp gia tốc (ví dụ: 100-200V) được áp dụng giữa buồng ion hóa (anode) và sợi đốt (cathode), khiến các electron phát ra được gia tốc về phía buồng ion hóa.
Đồng thời, một từ trường yếu (được tạo ra bởi nam châm vĩnh cửu) vuông góc với đường đi của chùm electron buộc các electron di chuyển theo quỹ đạo xoắn ốc, làm tăng đáng kể đường đi của chúng và do đó làm tăng khả năng va chạm với các phân tử khí.
Ion hóa Phân tử Khí:
Khi các electron năng lượng cao va chạm với các phân tử khí helium (và các loại khí khác) đi vào buồng ion hóa, năng lượng được truyền cho các phân tử, khiến chúng mất một electron và tạo thành các ion helium tích điện dương.
Quá trình này có thể được biểu diễn là: He + e⁻ → He⁺ + 2e⁻
Chiết xuất và Tập trung Ion:
Ở đầu đối diện của buồng ion hóa, một điện cực đẩy với điện áp âm cao đẩy các ion helium tích điện dương ra khỏi buồng.
Sau đó, một bộ điện cực tập trung (thấu kính Einzel) sử dụng các điện trường chính xác để hội tụ các ion phân tán thành một chùm ion hẹp và hướng nó về phía bộ phân tích khối tiếp theo.