Fonte de íons de óxido de ítrio revestida com irídio para detector de vazamento de hélio com comutação automática

Introdução da Fonte de Íons

A fonte de íons é o "coração" do detector de fugas do espectrómetro de massa de hélio (ou seja, o componente do espectrómetro de massa).Sua função é converter moléculas de gás hélio que entram no instrumento em íons que podem ser detectados e medidosÉ tipicamente construído a partir de metais especiais resistentes a altas temperaturas, com excelentes propriedades de emissão de elétrons, e apresenta um design compacto.tornando-o um componente central interno do instrumento.

Função da Fonte de Íons

A fonte de íons é o primeiro e mais crítico passo para habilitar a função de detecção de um espectrômetro de massa.
Emissão de elétrons:
O filamento é aquecido eletricamente até a incandescência (aproximadamente 2000 °C), fazendo com que emita elétrons térmicos.
Aceleração e confinamento de elétrons:
Uma tensão de aceleração (por exemplo, 100-200V) é aplicada entre a câmara de ionização (ânodo) e o filamento (catodo), fazendo com que os elétrons emitidos sejam acelerados em direção à câmara de ionização.
Simultaneamente, um campo magnético fraco (gerado por ímãs permanentes) perpendicular ao caminho do feixe de elétrons força os elétrons a viajar em uma trajetória espiral,aumentando significativamente a sua trajetória de voo e, portanto, a probabilidade de colisão com moléculas de gás.
Ionização das moléculas de gás:
Quando os elétrons de alta energia colidem com as moléculas de gás hélio (e outros) que entram na câmara de ionização, a energia é transferida para as moléculas,fazendo com que eles percam um elétron e formam íons de hélio carregados positivamente.
Este processo pode ser representado como: He + e− → He+ + 2e−
Extração e focalização de íons:
Na extremidade oposta da câmara de ionização, um eletrodo repelente com uma alta tensão negativa empurra os íons de hélio carregados positivamente para fora da câmara.
Posteriormente, um conjunto de eletrodos de foco (lentes de Einzel) usa campos elétricos precisos para convergir os íons dispersos em um feixe de íons estreito e direcioná-lo para o subsequente analisador de massa.