SU754300A1 - Method of determining absolute sensitivity of vacuum ionization devices to gas flow - Google Patents

Method of determining absolute sensitivity of vacuum ionization devices to gas flow Download PDF

Info

Publication number
SU754300A1
SU754300A1 SU752109132A SU2109132A SU754300A1 SU 754300 A1 SU754300 A1 SU 754300A1 SU 752109132 A SU752109132 A SU 752109132A SU 2109132 A SU2109132 A SU 2109132A SU 754300 A1 SU754300 A1 SU 754300A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
gas
volume
inlet
ion current
time
Prior art date
Application number
SU752109132A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Grigorij V Karpov
Original Assignee
Inst Khim Fiz An Sssr
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Khim Fiz An Sssr filed Critical Inst Khim Fiz An Sssr
Priority to SU752109132A priority Critical patent/SU754300A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU754300A1 publication Critical patent/SU754300A1/en

Links

Landscapes

  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Description

Изобретение относится к способам определения абсолютной чувствительности вакуумных ионизационных приборов (масс-спектрометры, ионизационные манометрические лампы и т. п.); оно может быть использовано при исследовании физических и химических процессов при помощи масс-спектрометров, когда необходимы абсолютные измерения, а также при сравнении характеристик однотипных приборов. Кроме того, способ может быть использован для создания постоянных потоков газа известной величины.The invention relates to methods for determining the absolute sensitivity of vacuum ionization devices (mass spectrometers, ionization manometric lamps, etc.); It can be used in the study of physical and chemical processes using mass spectrometers, when absolute measurements are necessary, as well as when comparing the characteristics of similar instruments. In addition, the method can be used to create a constant flow of gas of known size.

Известен способ определения абсолют ной чувствительности (калибровки) массспектрометра к потоку различных газов. В этом способе постоянный поток калибровочного газа поступает в масс-спектрометр из объема напуска через калиброванный натекагель. Абсолютная чувствительность определяется как отношение величины соответствующего ионного тока к величине давления газа в областиA known method for determining the absolute sensitivity (calibration) of a mass spectrometer to a flow of various gases. In this method, a constant flow of calibration gas enters the mass spectrometer from the inlet volume through a calibrated nagel. Absolute sensitivity is defined as the ratio of the magnitude of the corresponding ion current to the gas pressure in the region

22

ионизации, которое определяется расчетным путем на основе известного давления газа в объеме напуска и известной заранее газовой проводимости калиброванного натекателя. При этом течение газа происходит в строго определенном режиме (молекулярном или вязком) м.ionization, which is determined by calculation based on the known gas pressure in the overlap volume and the gas conductivity known in advance of the calibrated leak. In this case, the flow of gas occurs in a strictly defined mode (molecular or viscous) m.

Недостатком способа калибровки является расчетное определение величины давления в области ионизации. Расчет производится на основе нескольких предположений, которые в данном частном случае могут оказаться неверными. Вследствие засорения или иных причин величина га—The disadvantage of the calibration method is the calculated determination of the pressure in the ionization region. The calculation is based on several assumptions that in this particular case may be incorrect. Due to clogging or other reasons, the value of hectares is

)5 зовой проводимости калиброванного натекателя во время калибровки может измениться в сравнении с ранее измеренной, и неучет этого факта может привести к . ошибкам. Для избежания ошибок такого ) The 5th basic conductivity of a calibrated leak during the calibration can change in comparison with the previously measured one, and the neglect of this fact can lead to. errors. To avoid such mistakes

20 рода следует определять газовую проводимость калиброванного натекателя перед каждой калибровкой, что удлиняет и усложняет процесс калибровки. Необходимо поддерживать постоянные условия при про7543002 0 should be determined by the gas conductivity of the calibrated leak before each calibration, which lengthens and complicates the calibration process. Necessary to maintain constant conditions for pro754300

ведении калибровок, в частности, поддерживать постоянную температуру газа в объеме напуска, необходимо точно знать величину давления газа Л объеме Напуска.when calibrating, in particular, to maintain a constant gas temperature in the inlet volume, it is necessary to know the exact pressure of the gas and the volume of the inlet.

Целью изобретения является повышение точности и надежности определения.The aim of the invention is to improve the accuracy and reliability of determination.

Поставленная цель достигается гем, что газ, находящийся в объеме напуска, отсекают от общего объема газа, пропускают через калибруемый прибор известное количество газа, одновременно измеряют интеграл величины соответствующего ионного тока по времени прохождения газа из объема напуска через калибруемый прибор и определяют абсолютную чувствительность по формулеThis goal is achieved by heme that the gas in the overlap volume is cut off from the total gas volume, the known amount of gas is passed through the calibrated device, the integral of the corresponding ion current is measured over the gas flow time from the inlet volume through the calibrated device and the absolute sensitivity is determined by the formula

(to

где р — давление газа в объеме напуска мм. рт. ст.}where p is the gas pressure in the inlet volume, mm. Hg v.}

V — объем напуска см3 ;V is the volume of overlap cm 3 ;

АРМ - количество газа, прошедшееAWP - the amount of gas passed

через прибор;through the device;

Зо- площадь диаграммы под записанной величиной ионного го— ка;Z o is the area of the diagram below the recorded value of the ion go;

θθ“ площадь участка диаграммы с ординатой, равной величине ионного тока, записанного на диаграмме в какой-то момент времени Я. , и абсциссой, равной расстоянию, на которое диаграммная лента продвигается за 1 с ;θθ “plot area of a diagram with ordinate equal to the value of the ion current recorded on the diagram at a certain time I., and the abscissa equal to the distance to which the diagram tape moves in 1 s;

Ц - абсолютная величина соответствующего ионного тока в амперах, отсчитываемая по выходному прибору канала регистрации ионного тока;C is the absolute value of the corresponding ion current in amperes, measured on the output device of the ion current registration channel;

величина соответствует величине ординаты участка диаграммы $ .the value corresponds to the value of the ordinate of the plot of $.

Смысл формулы (1) следующий: 6 о пропорциональна количеству пропускаемого газа д (рХ); коэффициент пропорциональности есть ; производная от 5о'The meaning of the formula (1) is the following: 6 o is proportional to the amount of the passed gas d (pX); coefficient of proportionality is; derivative of 5o '

пропорциональна °величине потока газа О в момент времени 1 сама величинаproportional to ° the gas flow O at time 1 itself

есть . Абсолютная чувсгвительь оthere is . Absolute chuvsgvitel about

. ность есть. ness is

Ц ~ д(р\/)5о C ~ d (p \ /) 5 o

В предлагаемом способе не требуется никаких предположений о постоянствеIn the proposed method does not require any assumptions about the constancy

условий калибровки. В частности, не требуется постоянства газовой проводимости натекателя. Более того, проводи— calibration conditions. In particular, constancy of the gas conductivity of the leak is not required. Moreover, spend—

4four

мость натекателя может изменяться в процессе калибровки, и это все равно (в силу того, что через прибор перетекает известное количество газа) не изменит результата и точности калибровки. Единственное требование к натекателю это обеспечение при данном давлении газа в объеме напуска нормального рабочего потока газа через прибор.The leakage gap may change during the calibration process, and this is all the same (due to the fact that a known amount of gas flows through the instrument) does not change the result and the accuracy of the calibration. The only requirement for the leak is at a given gas pressure in the inlet volume of the normal working gas flow through the device.

Далее величина давления газа в объеме напуска при использовании предлагаемого способа ничем не ограничена и может быть выбрана достаточно большой (1 атм), чтобы ее можно было измерить непосредственно с достаточной точностью.Further, the magnitude of the gas pressure in the amount of overlap when using the proposed method is not limited and can be chosen large enough (1 atm) so that it can be measured directly with sufficient accuracy.

Точность калибровки предлагаемым способом должна быть не хуже 5%, если все 5 величин, определяющих величину абсолютной чувствительности, будут определены с обычной точностью 1%. При этом, так как все эти величины определены из экспериментальных данных, полученное значение абсолютной чувствительности будет обладать весьма большой надежностью.The accuracy of the calibration method proposed should be no worse than 5%, if all 5 values that determine the magnitude of the absolute sensitivity, will be determined with the usual accuracy of 1%. In this case, since all these values are determined from experimental data, the obtained value of absolute sensitivity will have a very high reliability.

На фиг. 1 приведена схема устройства для пояснения выполнения предлагаемого способа; на фиг. 2 и 3 показаны виды записи величины ионного тока на диаграммной ленте при двух разных вариантах выполнения способа, когда через прибор пропускают весь газ, находившийся в объеме напуска.FIG. 1 shows a diagram of the device to explain the implementation of the proposed method; in fig. Figures 2 and 3 show the types of recording of the ion current on a chart tape in two different ways of carrying out the method, when all the gas in the inlet volume is passed through the device.

Устройство содержит металлические трубки 1 и 2 с известной площадью сечения; конец 1 присоединен к прибору, конец 2, играющий роль объема напуска, открыт в 'контейнер, содержащий газ, пережатие 3 металлической трубки, играющее роль натекателя; сосуд 4 с жидкостью.The device contains metal tubes 1 and 2 with a known cross-sectional area; The end 1 is attached to the device, the end 2, which plays the role of the volume of the inlet, is open in the 'container containing the gas, the clamping of the 3 metal tube, which plays the role of the leak; vessel 4 with liquid.

На фиг. 2 и 3 - переменное значение величины ионного тока; £ - текущее время; 3 — величина соответствующего ионного тока в данный момент времени (на фигурах в качестве такого момента времени взят момент начала процесса калибровки); 10 - начальный момент времени проведения калибровки; площадьFIG. 2 and 3 - the variable value of the ion current; £ is the current time; 3 - the value of the corresponding ion current at a given time (in the figures, the moment of the start of the calibration process is taken as such a time); 1 0 - the initial time of calibration; square

диаграммной ленты под кривой величины ионного тока, соответствующая пропущенному через прибор количеству газа;diagram tape under the curve of the magnitude of the ion current corresponding to the amount of gas passed through the device;

*-> — площадь диаграммной ленты, соответствующая количеству .газа в тракте напуска выше натекателя 3 в момент времени и в расчётах не участвует; 5С — площадь диаграммной ленты, соответствующая величине потока газа в данный момент* -> - the area of the diagram tape corresponding to the amount of gas in the inlet path above leakage 3 at the moment of time and does not participate in the calculations; 5 С - area of the diagram tape, corresponding to the current gas flow rate

754300754300

времени; Τ - время прохождения извест·/ ного количества газа через прибор при постоянном давлении в объеме напуска 2 во время калибровки (вариант 6).time; Τ is the time of passing a known amount of gas through the device at a constant pressure in the volume of inlet 2 during calibration (option 6).

Предлагаемый способ осуществляется 5 следующим образом.The proposed method is carried out 5 as follows.

Вариант А. В исходном положении газ через натекагель 3 поступает из объема напуска 2, сообщенного с контейнером (на фиг. Ϊ не показан), в прибор. Благо— 10 даря малой газовой проводимости натекателя 3, в сравнении с газовой проводимостью объема напуска 2, давление газа в объеме напуска 2 такое же, как и в контейнере. В начальный момент ка- 15 либровки 1. 0 отсекают газ, содержащийся в объеме напуска 2, от контейнера, погружая открытый конец объема напуска 2 в жидкость 4, смачивающего стенки объема напуска 2. Под действием давл'е- 20 ния газа в контейнере жидкость 4 заполняет объем напуска 2 по мере перетекания газа из объема напуска 2 в прибор через натекатель 3. При этом газ в объ еме напуска 2 находится все вр^мя 25Option A. In the initial position, the gas through natagel 3 enters from the inlet volume 2 communicated with the container (not shown in Fig.) Into the device. Fortunately, 10 giving the small gas conductivity of the leak 3, compared to the gas conductivity of the inlet volume 2, the gas pressure in the inlet volume 2 is the same as in the container. At the initial time of calibration 1. 0 cut off the gas contained in the volume of the inlet 2 from the container by immersing the open end of the volume of the inlet 2 into the liquid 4 wetting the walls of the volume of the inlet 2. Under the action of pressure of the gas in the container liquid 4 fills the inlet volume 2 as the gas flows from the inlet volume 2 into the device through the leak 3. The gas in the inlet volume 2 is all the time 25

под давлением, равным давлению газа в контейнере, это обеспечивает перетекание газа в прибор в виде потока постоянной величины. Одновременно на диаграммной ленте записывают величину соответ- 30 ствующего ионного тока (см. фиг. 2).under pressure equal to the pressure of the gas in the container, this ensures the flow of gas into the device in the form of a stream of constant value. At the same time, the value of the corresponding ion current is recorded on the chart tape (see Fig. 2).

Величину абсолютной чувствительности определяютThe magnitude of the absolute sensitivity determine

=ρν = ρν

3535

гдеWhere

р — давление газа в контейнере;p is the gas pressure in the container;

у — объем напуска 2.y is the volume of overlap 2.

Вариант Б. Исходное положение как и в варианте А. В момент времени ваку— умно плотно закрывают внешний конец объема напуска 2 и газ через натекатель 3 отступает от объема напуска 2Option B. The initial position as in option A. At the moment of time, the outer end of the overlap volume 2 is cleverly tightly closed, and the gas through the leak 3 departs from the overflow volume 2

в прибор. Диаграмма изменения величины ионного тока при этом показана на фиг. 3.into the device. A diagram of the change in the magnitude of the ion current is shown in FIG. 3

Claims (2)

Формула изобретенияClaim Способ определения абсолютной чувст вительности вакуумных ионизационных приборов к потоку газа путем подачи газа в калибруемый прибор из объема напуска через натекагель, отлича. ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и надежности определения, отсекают газ, находящийся в объеме напуска, от общего объема газа, пропускают через калибруемый прибор известное количество газа,, одновременно измеряют интеграл величины соответствующего ионного тока по времени прохождения газа из объема напуска через калибруемый прибор и определяют абсолютную чувстви тельность по формулеThe method for determining the absolute sensitivity of vacuum ionization devices to the gas flow by supplying gas to the instrument being calibrated from the volume of overlap through the gel, is different. In order to improve the accuracy and reliability of the determination, the gas in the overlap volume of the total gas volume is cut off, a known amount of gas is passed through the calibrated device, the integral of the corresponding ion current over the passage time is simultaneously measured gas from the volume of inlet through the calibrated device and determine the absolute sensitivity by the formula в объеме нагдеin bulk р — давление газа пуска;p is the gas pressure start; V - объем напуска;V is the inlet volume; количество газа, пропущенное через калибруемый прибор;the amount of gas passed through the instrument being calibrated; $>0- величина;, ^пропорциональная интегралу ионного тока по вре мени;$> 0 is the quantity ;, ^ proportional to the integral of the ion current over time; • 50- производная от величины 5• 5 0 - derivative of 5 в данный момент времени;at a given time; 3 - абсолютная величина ионного тока в момент времени определения величины.3 - the absolute value of the ion current at the time of determining the value.
SU752109132A 1975-02-24 1975-02-24 Method of determining absolute sensitivity of vacuum ionization devices to gas flow SU754300A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752109132A SU754300A1 (en) 1975-02-24 1975-02-24 Method of determining absolute sensitivity of vacuum ionization devices to gas flow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752109132A SU754300A1 (en) 1975-02-24 1975-02-24 Method of determining absolute sensitivity of vacuum ionization devices to gas flow

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU754300A1 true SU754300A1 (en) 1980-08-07

Family

ID=20611361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU752109132A SU754300A1 (en) 1975-02-24 1975-02-24 Method of determining absolute sensitivity of vacuum ionization devices to gas flow

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU754300A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8424367B2 (en) Systems and methods for measurement of gas permeation through polymer films
US4847493A (en) Calibration of a mass spectrometer
US4829809A (en) Gas calibration method and apparatus
US4650499A (en) Gas chromatographic apparatus and method
JP6630547B2 (en) Method and apparatus for measuring transmission by mass spectrometry
US4114419A (en) Method of testing an analyzer to determine the accuracy thereof and a volumetric primary standard apparatus for doing same
SU754300A1 (en) Method of determining absolute sensitivity of vacuum ionization devices to gas flow
JP2765706B2 (en) Gas generator and method for generating the same
CN112098502B (en) Detection method for calibrating ion mobility spectrometer by utilizing multiple ion peaks
US4385910A (en) Apparatus and method for producing a gas having a controlled water vapor content
CA1265357A (en) Method and a device for detecting leakage of a tube section
JPH0110579Y2 (en)
US2594163A (en) Determination of moisture in gases
SU1137382A1 (en) Gas humidity determination method
JPS6159252A (en) Measurement of humidity
RU2737168C1 (en) Method of determining temperature of nernst measuring sensor
US20240210225A1 (en) Thermal flow meter with automatic gas detection
SU744785A1 (en) Method of measuring mass-spectrometer non-linearity
JPH05126812A (en) Gas chromatograph
Ibusuki et al. The performance characteristics of a permeation membrane device for the preparation of dilute standard gas mixtures.
RU1784907C (en) Oxygen partial pressure metering method
SU1578601A1 (en) Method of correcting the readings of gas analytical device
SU1133536A1 (en) Method of measuring rate of oxygen exchange in the gas-specimen system
SU1608549A1 (en) Method of determining gas component
RU1793254C (en) Method of calibration and verification of gas flowmeters