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能量平衡�(zhì)譜儀
閱讀�3001�(shí)間:2018-06-20 09:59:54

能量平衡�(zhì)譜儀又稱�(zhì)譜儀。分離和檢測(cè)不同同位素的儀�。即根據(jù)帶電粒子在電磁場中能夠偏�(zhuǎn)的原�,按物質(zhì)原子、分子或分子碎片的質(zhì)量差異�(jìn)行分離和檢測(cè)物質(zhì)組成的一類儀�。質(zhì)譜儀按應(yīng)用范圍分�同位素質(zhì)�儀�無機(jī)�(zhì)譜儀和有�(jī)�(zhì)譜儀。按分辨本領(lǐng)分為高分辨、中分辨和低分辨�(zhì)譜儀;按工作原理分為靜態(tài)儀器和�(dòng)�(tài)儀��

目錄

定義

  �(zhì)譜儀能用高能電子流等轟擊樣品分子,使該分子失去電子變?yōu)閹д姾傻姆肿与x子和碎片離子。這些不同離子具有不同的質(zhì)�,質(zhì)量不同的離子在磁場的作用下到�(dá)檢測(cè)器的�(shí)間不同,其結(jié)果為�(zhì)譜圖�
  原理公式:q/m=E/B1B2r
  �(zhì)譜分析是先將物質(zhì)離子�,按離子的�(zhì)荷比分離,然后�(cè)量各種離子譜峰的�(qiáng)度而實(shí)�(xiàn)分析目的一種分析方��
  �(zhì)譜儀簡介
  �(zhì)譜儀以離子源、質(zhì)量分析器和離子檢�(cè)器為核心。離子源是使試樣分子在高真空條件下離子化的裝�。電離后的分子因接受了過多的能量�(huì)�(jìn)一步碎裂成較小�(zhì)量的多種碎片離子和中性粒子。它�?cè)诩铀匐妶鲎饔孟芦@取具有相同能量的平均�(dòng)能而�(jìn)入質(zhì)量分析器。質(zhì)量分析器是將同時(shí)�(jìn)入其中的不同�(zhì)量的離子,按�(zhì)荷比m/e大小分離的裝�。分離后的離子依次�(jìn)入離子檢�(cè)�,采集放大離子信�(hào),經(jīng)�(jì)算機(jī)處理,繪制成�(zhì)譜圖。離子源、質(zhì)量分析器和離子檢�(cè)器都各有多種類型。質(zhì)譜儀按應(yīng)用范圍分為同位素�(zhì)譜儀、無�(jī)�(zhì)譜儀和有�(jī)�(zhì)譜儀;按分辨本領(lǐng)分為高分�、中分辨和低分辨�(zhì)譜儀;按工作原理分為靜態(tài)儀器和�(dòng)�(tài)儀��
  用法
  分離和檢�(cè)不同同位素的儀�。儀器的主要裝置放在真空中。將物質(zhì)氣化、電離成離子�,經(jīng)電壓加速和聚焦,然后通過磁場電場區(qū),不同質(zhì)量的離子受到磁場電場的偏�(zhuǎn)不同,聚焦在不同的位�,從而獲得不同同位素的質(zhì)量譜。質(zhì)譜方法最早于1913年由J.J.湯姆孫確�,以后經(jīng)F.W.阿斯頓等人改�(jìn)完善?,F(xiàn)代質(zhì)譜儀�(jīng)過不斷改�(jìn),仍然利用電磁學(xué)原理,使離子束按荷質(zhì)比分�。質(zhì)譜儀的性能指標(biāo)是它的分辨率,如果質(zhì)譜儀恰能分辨�(zhì)量m和m+Δm,分辨率定義為m/Δm?,F(xiàn)代質(zhì)譜儀的分辨率�(dá)105�106量級(jí),可�(cè)量原子質(zhì)量精確到小數(shù)�(diǎn)�7位數(shù)��
  �(zhì)譜儀最重要的應(yīng)用是分離同位素并�(cè)定它們的原子�(zhì)量及相對(duì)豐度。測(cè)定原子質(zhì)量的精度超過化學(xué)�(cè)量方�,大�2/3以上的原子的精確�(zhì)量是用質(zhì)譜方法測(cè)定的。由于質(zhì)量和能量的當(dāng)量關(guān)�,由此可得到有關(guān)核結(jié)�(gòu)與核�(jié)合能的知�(shí)。對(duì)于可通過礦石中提取的放射性衰變產(chǎn)物元素的分析�(cè)�,可確定礦石的地�(zhì)年代。質(zhì)譜方法還可用于有�(jī)化學(xué)分析,特別是微量雜質(zhì)分析,測(cè)量分子的分子�,為確定化合物的分子式和分子�(jié)�(gòu)提供可靠的依�(jù)。由于化合物有著像指紋一樣的�(dú)特質(zhì)�,質(zhì)譜儀在工�(yè)生產(chǎn)中也得到廣泛�(yīng)��
  固體火花源質(zhì)譜:�(duì)高純材料�(jìn)行雜�(zhì)分析。可�(yīng)用于半導(dǎo)體材料有色金�、建材部門;氣體同位素質(zhì)譜:�(duì)�(wěn)定同位素C、H、N、O、S及放射性同位素Rb、Sr、U、Pb、K、Ar�(cè)定,可應(yīng)用于地質(zhì)石油、醫(yī)�(xué)、環(huán)�、農(nóng)�(yè)等部門�

分類

  有機(jī)�(zhì)譜儀
  有機(jī)�(zhì)譜儀基本工作原理:以電子轟擊或其他的方式使被�(cè)物質(zhì)離子�,形成各種質(zhì)荷比(m/e)的離子,然后利用電磁學(xué)原理使離子按不同的質(zhì)荷比分離并測(cè)量各種離子的�(qiáng)�,從而確定被�(cè)物質(zhì)的分子量和結(jié)�(gòu)�
  有機(jī)�(zhì)譜儀主要用于有機(jī)化合物的�(jié)�(gòu)鑒定,它能提供化合物的分子量、元素組成以及官能團(tuán)等結(jié)�(gòu)信息。分為四極桿�(zhì)譜儀、離子阱�(zhì)譜儀、飛行時(shí)間質(zhì)譜儀和磁�(zhì)譜儀等�
  有機(jī)�(zhì)譜儀的發(fā)展很重要的方面是與各種聯(lián)用儀(氣相色�、液相色�、熱分析等)的使�。它的基本工作原理是:利用一種具有分離技�(shù)的儀�,作為質(zhì)譜儀�"�(jìn)樣器",將有機(jī)混合物分離成純組分�(jìn)入質(zhì)譜儀,充分發(fā)揮質(zhì)譜儀的分析特�,為每�(gè)組分提供分子量和分子�(jié)�(gòu)信息�
  可廣泛用于有�(jī)化學(xué)、生物學(xué)、地球化�(xué)、核工業(yè)、材料科�(xué)、環(huán)境科�(xué)、醫(yī)�(xué)�(wèi)生、食品化�(xué)、石油化工等�(lǐng)域以及空間技�(shù)和公安工作等特種分析方面�
  無機(jī)�(zhì)譜儀
  無機(jī)�(zhì)譜儀與有�(jī)�(zhì)譜儀工作原理不同的是物質(zhì)離子化的方式不一樣,無機(jī)�(zhì)譜儀是以電感耦合高頻放電(ICP)或其他的方式使被�(cè)物質(zhì)離子��
  無機(jī)�(zhì)譜儀主要用于無機(jī)元素微量分析和同位素分析等方�。分為火花源�(zhì)譜儀、離子探針質(zhì)譜儀、激光探針質(zhì)譜儀、輝光放電質(zhì)譜儀、電感耦合等離子體�(zhì)譜儀。火花源�(zhì)譜儀不僅可以�(jìn)行固體樣品的整體分析,而且可以�(jìn)行表面和逐層分析甚至液體分析;激光探針質(zhì)譜儀可�(jìn)行表面和縱深分析;輝光放電質(zhì)譜儀分辨率高,可�(jìn)行高靈敏�,高精度分析,適用范圍包括元素周期表中絕大多�(shù)元素,分析速度�,便于�(jìn)行固體分析;電感耦合等離子體�(zhì)�,譜線簡單易�(rèn),靈敏度與測(cè)量精度很高�
  �(zhì)譜分析法的特�(diǎn)是測(cè)試速度�,結(jié)果精�。廣泛用于地�(zhì)�(xué)、礦物學(xué)、地球化�(xué)、核工業(yè)、材料科�(xué)、環(huán)境科�(xué)、醫(yī)�(xué)�(wèi)�、食品化�(xué)、石油化工等�(lǐng)域以及空間技�(shù)和公安工作等特種分析方面�
  同位素質(zhì)譜儀
  同位素質(zhì)譜分析法的特�(diǎn)是測(cè)試速度快,�(jié)果精�,樣品用量少(微克量�(jí))。能精確�(cè)定元素的同位素比�。廣泛用于核科學(xué),地�(zhì)年代�(cè)�,同位素稀釋質(zhì)譜分析,同位素示蹤分��
  離子探針
  離子探針是用聚焦的一次離子束作為微探針轟擊樣品表�,測(cè)射出原子及分子的二次離子,在磁場中按�(zhì)荷比(m/e)分開,可獲得材料微區(qū)�(zhì)譜圖譜及離子圖像,再通過分析�(jì)算求得元素的定性和定量信息。測(cè)試前�(duì)不同種類的樣品須作不同制�,離子探針兼有電子探�、火花型�(zhì)譜儀的特�(diǎn)??梢蕴綔y(cè)電子探針顯微分析方法檢測(cè)極限以下的微量元�,研究其局部分布和偏析??梢宰鳛橥凰胤治觥?梢苑治鰳O薄表面層和表面吸附物,表面分析時(shí)可以�(jìn)行縱向的濃度分析。成像離子探針適用于許多不同類型的樣品分析,包括金屬樣品、半�(dǎo)體器�、非�(dǎo)體樣�,如高聚物和玻璃�(chǎn)品等。廣泛應(yīng)用于金屬、半�(dǎo)體、催化劑、表�、薄膜等�(lǐng)域中以及�(huán)??茖W(xué)、空間科�(xué)和生物化�(xué)等研究部門�

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