Untersuchung und Verbesserung des Störuntergrundes im Massenspektrometer

Die Abbildung 1 zeigt eine schematische Darstellung eines normalen, einfach fokussierenden Massenspektrometers. Die gasförmige Probe wird mit Hilfe des nur angedeuteten Gaseinlaßsystems in dosierter Menge in ein vorher evakuiertes Vorratsgefäß eingeschleust und strömt aus diesem über eine Drosselstelle in die Ionisierungskammer der Ionenquelle, wo ihre Moleküle der ionisierenden Einwirkung eines Elektronenstrahles (gestrichelt angedeutet) ausgesetzt sind. Die neutralen Moleküle gelan­ gen nach einer Reihe von Wandstößen schließlich in die Pumpleitung und werden abgepumpt. Die gebildeten Ionen werden durch geeignete elektrische Felder aus der Ionisierungskammer herausgezogen und in das Trennrohr eingeschossen, in dem sie durch ein magnetisches Feld abgelenkt und auf einen Austrittsspalt fokussiert werden. Die dafür notwendige Feld­ stärke des Ablenkmagneten ist von der Masse der betreffenden Ionen ab­ hängig. Durch Veränderung der Feldstärke können Ionen mit verschiedener Masse nacheinander über den Austrittsspalt bewegt und auf einen dahin­ ter angeordneten Auffänger gelenkt werden, an den sie ihre Ladung ab­ geben. Diese erzeugt an einem Arbeitswiderstand einen Spannungsabfall, dessen zeitlicher Verlauf als Massenspektrum registriert wird. A b b i I dun g 1 Schematische Darstellung eines einfach fokussierenden Massenspektrometers Seite 5 Die Möglichkeit, ein solches Massenspektrometer für die quantitative Analyse von Gas- und Dampfgemischen - auch Reingase, die verschiedene Isotope enthalten, fallen unter diesen Begriff - einzusetzen, beruht a~f zwei wesentlichen Voraussetzungen: Das Massenspektrum jeder Komponente des Gemisches soll für diese charakteristisch sein, d. h. die in den Spektren auftretenden Ionen sollen in ihrer Massenzuordnung und ihrer relativen Häufigkeit kon­ stant sein.