منبع یون اکسید یتریوم پوشانده شده با ایریدیم برای آشکارساز نشت هلیوم

معرفی منبع یون

منبع یون "قلب" آشکارگر نشت طیف سنج جرم هلیوم است (یعنی جزء طیف سنج جرم).عملکرد آن تبدیل مولکول های گاز هلیوم وارد دستگاه به یون هایی است که می توانند تشخیص داده و اندازه گیری شوندآن را به طور معمول از فلزات خاص مقاوم در برابر دماهای بالا با خواص بسیار عالی انتشار الکترون ساخته شده است و دارای یک طراحی جمع و جور است.که آن را به یک جزء اصلی داخلی ابزار تبدیل می کند..

عملکرد منبع یون

منبع یون اولین و مهم ترین مرحله در فعال کردن عملکرد تشخیص طیف سنج جرم است. نقش اصلی آن "تولید" و "شکل" یون ها است، با روند خاص به شرح زیر:
انتشار الکترون:
فیلامنت به صورت الکتریکی تا حد شعله ور شدن (حدود 2000 درجه سانتیگراد) گرم می شود و باعث می شود الکترون های حرارتی را منتشر کند.
شتاب و محاصره الکترون:
ولتاژ شتاب (به عنوان مثال، 100-200V) بین اتاق یونیزاسیون (آنود) و رشته (کاتود) اعمال می شود، که باعث می شود الکترون های منتشر شده به سمت اتاق یونیزاسیون شتاب یابند.
همزمان، یک میدان مغناطیسی ضعیف (به وسیله مغناطیس های دائمی تولید می شود) عمودی به مسیر پرتو الکترون باعث می شود الکترون ها در یک مسیر مارپیچی حرکت کنند،به طور قابل توجهی افزایش مسیر پرواز خود را و در نتیجه احتمال برخورد با مولکول های گاز.
یون سازی مولکول گاز:
هنگامی که الکترون های پر انرژی با مولکول های گازی هلیوم (و سایر) برخورد می کنند که وارد اتاق یونیزاسیون می شوند، انرژی به مولکول ها منتقل می شود،که باعث می شود یک الکترون از دست بدهند و یون های هیلیوم مثبت باردار را تشکیل دهند.
این فرآیند را می توان به این شکل نشان داد: He + e− → He+ + 2e−
استخراج و تمرکز یون:
در انتهای مخالف اتاق یونیزاسیون، یک الکترود دفع کننده با ولتاژ منفی بالا یون های هلیوم مثبت شارژ شده را از اتاق خارج می کند.
پس از آن، مجموعه ای از الکترود های فوکوس (لنز های انزل) از میدان های الکتریکی دقیق برای همگرایی یون های پراکنده به یک پرتو یون باریک استفاده می کنند و آن را به سمت تحلیلگر جرم بعدی هدایت می کنند.