RU1830556C - Mass spectrometric method of gas mixture composition analysis - Google Patents
Mass spectrometric method of gas mixture composition analysisInfo
- Publication number
- RU1830556C RU1830556C SU904843898A SU4843898A RU1830556C RU 1830556 C RU1830556 C RU 1830556C SU 904843898 A SU904843898 A SU 904843898A SU 4843898 A SU4843898 A SU 4843898A RU 1830556 C RU1830556 C RU 1830556C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inlet
- gas
- component
- time
- moment
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относитс к аналитической химии и может быть при- менено дл контрол газовой среды активных элементов лазеров, в микроэлектронике и там, где необходим чувствительный и точный контроль состава газа при его ограниченном количестве, идущем на анализ . Использование изобретени позвол ет уменьшить количество исследуемого газа, идущего на анализ, повысить чувствительность и точность и Информативность за счет более полного использовани смеси, подвергаемой анализу. Сущность изобретени : в начальный период напуска газа в ионный источник интенсифицируют его поток путем увеличени количества отверстий в диафрагме напуска, многократно производ т развертку масс-спектров, при регистрации масс-спектров регистрируют врем по влени каждого пика, экстраполируют величины интенсивноетей ионных токов каждого компонента к моменту напуска, на основании зависимости величин потока каждого компонента при напуске от времени по экспоненциальному закону и по величине средних ионных токов каждого компонента, соответствующих моменту напуска, суд т о составе газовой смеси. 3 ил. i $.Usage: the invention relates to analytical chemistry and can be used to control the gaseous medium of active elements of lasers, in microelectronics, and where sensitive and accurate control of the composition of a gas is necessary with its limited amount for analysis. The use of the invention allows to reduce the amount of test gas going for analysis, to increase the sensitivity and accuracy and Informativeness due to more complete use of the mixture being analyzed. The essence of the invention: in the initial period of the gas inlet into the ion source, its flow is intensified by increasing the number of holes in the inlet diaphragm, the mass spectra are scanned repeatedly, when the mass spectra are recorded, the time of occurrence of each peak is recorded, and the intensities of the ion currents of each component are extrapolated time of inlet, based on the dependence of the flow values of each component during inlet on time according to the exponential law and the value of the average ion currents of each component The ones corresponding to the moment of inlet are judged on the composition of the gas mixture. 3 ill. i $.
Description
Изобретение относитс к аналитической химии и, в частности, к масс-спектро- метрическому анализу состава газов.The invention relates to analytical chemistry and, in particular, to mass spectrometric analysis of the composition of gases.
Изобретение может/быть использовано дл контрол газовой среды активных элементов лазеров, дл контрол газов в микроэлектронике и особенно там, где необходим чувствительный и точный контроль состава газа при его ограниченном количестве идущем на анализ.The invention can / can be used to control the gaseous environment of active elements of lasers, to control gases in microelectronics, and especially where sensitive and accurate control of the gas composition is required with a limited amount of gas being analyzed.
Таким образом, целью изобретени вл етс уменьшение количества исследуемо го газа и повышение чувствительности,Thus, the aim of the invention is to reduce the amount of test gas and increase the sensitivity,
точности и информативности за счет более полного использовани исследуемой смеси.accuracy and information content due to more complete use of the test mixture.
Изобретение будет пон тно из следующего примера: анализируемый газ (смесь гелий-З+неон-20) в количестве 3,95 м3 Па из резервуара напуска объемом 1 м3 молекул рным потоком через диафрагму напуска, в виде золотой фольги толщиной 3 м с 48-ю отверсти ми диаметром 6 10 м подавалс в ионный источник масс-спектрометра MX 1321.The invention will be clear from the following example: the analyzed gas (helium-Z + neon-20 mixture) in an amount of 3.95 m3 Pa from an inlet tank with a volume of 1 m3 by molecular flow through the inlet diaphragm, in the form of a gold foil 3 m thick with 48- It was fed into the ion source of an MX 1321 mass spectrometer with openings with a diameter of 6-10 m.
Многократно (6 раз) регистрировались масс-спектры с точной фиксацией времени по влений каждого из пиков (каждой компс00Repeatedly (6 times), mass spectra were recorded with an exact fixation of the time of occurrence of each peak (each comp00
ы оs about
СПJoint venture
елate
аand
ненты), прошедшего с момента пуска газа в ионный источник. Результаты приведены в табл.1.nents) that has passed since the gas was launched into the ion source. The results are shown in table 1.
Величины F/V, необходимые дл экстрапол ции , были найдены по спадам ионных токов компонент без применени развертки. Дл гели -3 ,8833 , а дл неона-20 F/V-1.5040- . Как видно, величина (F/V и дл гели -3 и дл неона-20 равна 6,7261 .The F / V values required for extrapolation were found from the decay of the ion currents of the components without using a sweep. For gels -3, 8833, and for neon-20 F / V-1.5040-. As can be seen, the value (F / V for both -3 gel and neon-20 is 6.7261.
Результаты экстрапол ции интенсивно- стей каждого из пиков (ионных токов, табл.1) и результаты статистической обработки приведены в табл. 2,The results of extrapolation of the intensities of each of the peaks (ion currents, Table 1) and the results of statistical processing are given in Table. 2
Таким образом, было получено отношение ионного тока гели -3 к ионному току неона-20, равное 7,2716. Дл нахождени отношени парциальных давлений компонент смеси необходимо это отношение умножить на коэффициент относительной чувствительности (КОЧ) масс-спектрометра дл этих компонент,Thus, the ratio of the ion current of the gel -3 to the ion current of neon-20, equal to 7.2716, was obtained. To find the partial pressure ratio of the components of the mixture, it is necessary to multiply this ratio by the coefficient of relative sensitivity (ORC) of the mass spectrometer for these components,
Результаты этого анализа дл нагл дности представлены в виде графиков: дл гели -3 на фиг.1 и дл неона-20 на фиг,2, где показано изменение интенсивности пиков (ионных токов) компонент в процессе напуска газа (при шести развертках масс-спектра ) и кривые экстрапол ции интенсивности каждого из пиков к моменту пуска газа в ионный источник. Масштабы по оси времени дл обоих графиков одни и те же. В реальном представлении графики должны быть совмещены, но из-за большого различи в интенсивност х пиков гели -3 и неона-20 они приведены раздельно, при этом масштабы по оси интенсивности ионного тока вз ты различными.The results of this analysis are presented in the form of graphs for clarity: for gel -3 in Fig. 1 and for neon-20 in Fig. 2, which shows the change in the intensity of the peaks (ion currents) of the components during gas injection (with six scans of the mass spectrum ) and the extrapolation curves of the intensity of each of the peaks at the time the gas was introduced into the ion source. The time scales for both graphs are the same. In a real representation, the graphs should be combined, but because of the large difference in the intensities of the peaks of the -3 and neon-20 gels, they are presented separately, and the scales along the axis of the ion current intensity are taken different.
Дл контрол воспроизводимости и точности способа были проделаны в течение недели на масс-спектрометре МХ1321 анализы той же смеси гелий-З+неон-20. В каждом эксперименте было использовано одно и то же количество смеси газа равное 3,95 10м Па. Получение отношени ионного тока гели -3 к ионному току нерна-20 и среднее значение приведены в табл.3.To control the reproducibility and accuracy of the method, analyzes of the same helium-3 + neon-20 mixture were performed over a week on a MX1321 mass spectrometer. In each experiment, the same amount of gas mixture equal to 3.95 10 m Pa was used. Obtaining the ratio of the ion current of gel -3 to the ion current of nerna-20 and the average value are given in Table 3.
Второй пример использовани изобретени заключалс в следующем. При том же объеме резервуара напуска, что ив первом примере, проводимость отверстий диафрагмы напуска (их число) была увеличена так, что дл гели -3 F/V было равно 6,798 и дл неона-20 ,634- . Газ (смесь гелий-З+неон-20 ) в количестве 6,59 м3 Па (т.е. в 6 раз меньшем, чем в первом примере) подавалс из резервуара напуска в ионный источник . Результаты анализа иA second example of the use of the invention was as follows. With the same volume of the inlet reservoir as in the first example, the conductivity of the inlets of the inlet diaphragm (their number) was increased so that for gel -3 F / V it was 6.798 and for neon-20, 634-. A gas (helium-Z + neon-20 mixture) in an amount of 6.59 m3 Pa (i.e., 6 times less than in the first example) was supplied from an inlet reservoir to an ion source. Analysis results and
экстрапол ции интенсивностей каждого из пиков (ионных токов) компонент и статистической обработки приведены в табл. 4.extrapolations of the intensities of each of the peaks (ion currents) of the components and statistical processing are given in Table. 4.
В результате получено отношение ионного тока гели -3 к ионному току неона-20, равное 8,8070. Газ был вз т из другого баллона , чем в первом примере.As a result, the ratio of the ion current of the gel -3 to the ion current of neon-20, equal to 8.8070, was obtained. The gas was taken from a different container than in the first example.
Результаты этого анализа также представлены в виде графика на фиг.З, где показано изменение интенсивности пиков (ионных токов) компонент в процессе напуска газа (при шести развертках масс-спектра ) и кривые экстрапол ции ионных токов гели -3 и неона-20 к моменту пуска газа вThe results of this analysis are also presented in the form of a graph in Fig. 3, which shows the change in the intensity of the peaks (ion currents) of the components during gas inlet (at six scans of the mass spectrum) and the extrapolation curves of the ion currents of gel -3 and neon-20 by the time gas start in
5 ионный источник.5 ion source.
Как видно из сравнени результатов первого и второго примеров анализа газов при одном и том же объеме резервуара напуска , но при увеличении проводимости от0 верстий диафрагмы в 17,51 раза позволило уменьшить количество газа дл анализа в 6 раз при сохранении точности анализа.As can be seen from the comparison of the results of the first and second examples of gas analysis with the same volume of the inlet tank, but with an increase in the conductivity of the holes of the diaphragm by 17.51 times, it allowed reducing the amount of gas for analysis by 6 times while maintaining the accuracy of the analysis.
Преимущество предложенного способа может быть также пон то из следующегоThe advantage of the proposed method can also be understood from the following.
5 сопоставлени . В приведенных экспериментах при точности анализа примерно в 1 % (включающей погрешности за счет самого масс-спектрометра, системы регистрации ионных токов и т.п.) дл получени 5 comparisons. In the above experiments, with an accuracy of analysis of approximately 1% (including errors due to the mass spectrometer itself, ion current detection system, etc.) to obtain
0 информации о составе газовой смеси полезно (информативно) использовано 42% и 87,4% гели -3 и 14,5% и 56% неона-20, соответственно в первом и втором примерах, от вз того дл анализа количества газа, в то0 information on the composition of the gas mixture is useful (informative) used 42% and 87.4% of gels -3 and 14.5% and 56% of neon-20, respectively, in the first and second examples, from which to analyze the amount of gas, while
5 врем как по прототипу при погрешности в 1 % только за счет спада давлени {без погрешности самих измерений) используетс только 1% газа, а основна его часть (99%) выбрасываетс .5 time, as in the prototype, with an error of 1% only due to the pressure drop (without error of the measurements themselves) only 1% of gas is used, and the main part (99%) is emitted.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904843898A RU1830556C (en) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | Mass spectrometric method of gas mixture composition analysis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904843898A RU1830556C (en) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | Mass spectrometric method of gas mixture composition analysis |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1830556C true RU1830556C (en) | 1993-07-30 |
Family
ID=21523497
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904843898A RU1830556C (en) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | Mass spectrometric method of gas mixture composition analysis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1830556C (en) |
-
1990
- 1990-04-10 RU SU904843898A patent/RU1830556C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Барнард Дж. Современна масс-спект- рометри . Изд-во Иностранна литература. М., 1957, с. 100, 119. 120. 2. Honlg P.E.. J.Gas Flow lit the Mass- spectrometer. J. of Appt. Phys., v.16, 1945, Nov., p. 646-654. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Weickhardt et al. | Laser mass spectrometry for time-resolved multicomponent analysis of exhaust gas | |
US5394092A (en) | System for identifying and quantifying selected constituents of gas samples using selective photoionization | |
DK0797765T3 (en) | Method for spectrometric measurement of the concentration ratio of isotopes in a gas | |
CN1213432A (en) | Simultaneous multisample analysis and apparatus therefor | |
Kreuzer | Laser optoacoustic spectroscopy. New Technique of gas analysis | |
US4239967A (en) | Trace water measurement | |
US5352891A (en) | Method and apparatus for estimating molecular mass from electrospray spectra | |
DK1217643T3 (en) | Method and apparatus for assessing the state of organisms and natural products and for analyzing a gaseous mixture with major and secondary components | |
US4272248A (en) | Nitric oxide interference free sulfur dioxide fluorescence analyzer | |
Neil | Analysis of biological standard reference materials by laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry | |
RU1830556C (en) | Mass spectrometric method of gas mixture composition analysis | |
White et al. | Exact mass measurement in the absence of calibrant by Fourier transform mass spectrometry | |
GB2120007A (en) | Isotope determination by mass spectrometry | |
Baronick et al. | Evaluation of an uv analyzer for NOX vehicle emission measurement | |
JP3577815B2 (en) | Method and apparatus for elemental analysis of compounds by GC / MS | |
JP3324186B2 (en) | Emission spectrometer | |
CN117723623B (en) | Source analysis method for subdividing secondary organic aerosol by combining contributions of organic matters in inorganic matrix | |
JP2543882B2 (en) | Sample gas analysis method | |
JP3349258B2 (en) | Hydrogen isotope ratio analysis | |
JPH1038850A (en) | Measuring instrument for pm in exhaust gas | |
US20050274899A1 (en) | Spectroscopic system and method for analysis in harsh, changing environments | |
Rains | Size, shape, and position of a spectrophotometer light beam | |
Karlegärd et al. | On‐Line mass spectrometer analysis of gasification gas | |
Gupta | SBIR Phase I Final Report:“Site-Specific Nitrous Oxide Isotope Analyzer for Measuring Bioremediation” | |
Freeman et al. | Analytical Mass Spectrometry Utillizing Relative Abundance Ratios |