無機(jī)質(zhì)譜儀的離子檢測系統(tǒng)和應(yīng)用

無機(jī)質(zhì)譜儀的離子檢測系統(tǒng)和應(yīng)用 
采用法拉第筒檢測器配合微電流放大器，可檢測主成分以至10-6量級的痕量成分；采用法拉第筒測強(qiáng)峰、電子倍增器測弱峰，可檢測主成分以至10-9量級的痕量成分。為了得出定量分析數(shù)據(jù)，除測定離子流強(qiáng)度即峰高之外，還應(yīng)參照各組分的標(biāo)準(zhǔn)譜圖，并確定特征峰的相對靈敏系數(shù)，按不同質(zhì)量列出線性方程式，然后求解，得出各組分的含量。 
應(yīng)用 
1電子管內(nèi)殘余氣體分析 
　　電子管內(nèi)殘余氣體對管子的性能與壽命影響很大，國內(nèi)外早已采用質(zhì)譜儀進(jìn)行殘氣分析。下表列舉了采用回旋質(zhì)譜儀測定某種顯像管內(nèi)殘氣成分的結(jié)果，表明器件烤消、老煉后的真空度有所提高，氣體的相對含量也有所變化測厚儀| 測速儀| 轉(zhuǎn)速表| 壓力表| 壓力計| 真空表| 硬度計| 探傷儀| 電子稱。

2地震監(jiān)測
　　測定溶于地下水中的He、Ar、N2等氣體含量的比值He / Ar 與N2/ Ar ，有可能反映地下深部應(yīng)力的變化，進(jìn)行地震預(yù)報。下圖表示采用中國生產(chǎn)的單聚焦質(zhì)譜儀測定北京國棉一廠地下熱水和小湯山溫泉水中有關(guān)比值的結(jié)果。監(jiān)測期間，11月9 日于邢臺發(fā)生6.1級地震；震前半個月，He / Ar 比值開始增大，震前一周達(dá)到最大值；震后，He / Ar 比值逐漸恢復(fù)正常。可見，地下熱水中的He / Ar 和N2 / Ar 比值可以作為地震的前兆指標(biāo)。

3氣密性試驗
　　采用氦質(zhì)譜檢漏儀，可以進(jìn)行高靈敏度的氣密性試驗。實例之一是對五種樣品的冷壓銦封的焊接處進(jìn)行檢漏，結(jié)果（下表）表明，三種接頭不能用，鍍金與鍍銦的氣密性達(dá)到要求；而鍍錮接頭的經(jīng)濟(jì)性較好，對環(huán)境污染較少，在實驗室存放兩年后再次檢漏，表明仍保持良好的氣密性。

4利用火花源質(zhì)譜儀測定微量元素
　　火花源質(zhì)譜儀已成為痕量分析的有效工具。國內(nèi)的應(yīng)用實例有：測定煤中36 種微量元素；對煤灰降塵、氧化鎢、土壤樣品、稀土氧化物、豬肝樣品、大米和胡椒葉、頭發(fā)以及金屬、合金、半導(dǎo)體、絕緣體、溶液等樣品進(jìn)行微量分析。下表列舉采用中國生產(chǎn)的ZhP-2 型儀器、以同位素稀釋法測定茶葉樣品中所含9 種微量元素的分析數(shù)據(jù)，測定值的單位為μg /g。

　　文獻(xiàn)指出：80 年代迅速發(fā)展的ICP-MS，由于具有高靈敏度、高精密度及線性范圍寬等特點(diǎn)，已經(jīng)成為無機(jī)痕量元素分析的重要技術(shù)。實例之一：采用VG Plasma Quad 型儀器分析柑桔葉、茶葉、桃葉等試樣中所含B 、Ti 、Cr 、Mn 、Ni 、Cu 、Zn 、As 、Rb 、Sr 、Cd 、Sn 、Ba 、Pb 、Hg 等約30 種元素，相對靈敏度高達(dá)10-9～10-11。
5研究化學(xué)反應(yīng)
　　質(zhì)譜儀不僅能夠測量電離電位和出現(xiàn)電位，而且可以研究氣相離子-分子反應(yīng)、高溫化學(xué)反應(yīng)與催化反應(yīng)。下表列舉研究氣相離子-分子締合反應(yīng)得到焓△H、熵△S 和Gibbs 自由能△G 等熱力學(xué)參數(shù)的部分結(jié)果。

6研究原子簇
　　原子簇研究不僅是化學(xué)研究的熱點(diǎn)之一，而且是半導(dǎo)體材料研究的重要課題之一。實例之一：采用中國自制的“雙臂”飛行時間質(zhì)譜儀，以脈沖激光束轟擊砷化鎵、磷化鎵、磷化銦等由ⅡA 族和VA 族元素組成的半導(dǎo)體材料，產(chǎn)生Ga+、In+等正離子和GaxAsy-、GaxPy-、InxPy-等二元原子簇負(fù)離子，從而研究其電子構(gòu)型。下圖為所得InxPy-質(zhì)譜。