Установление корреляции масс-спектров NO с изотопным и молекулярным составом проб

• Автор: Моисеева, Татьяна Геннадьевна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 171 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ИЗОТОПНЫЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГАЗОФАЗНЫХ
ПРОБ
1Л. Масс-спектрометры для изотопного анализа газов, основные
характеристики
1.2. Методы изотопного анализа легких элементов
1.3. Основные источники погрешностей измерений изотопных концентраций и методы их учета
Постановка задачи
2. РАЗРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ К МАСС-СПЕКТРОМЕТРУ ДЛЯ
ИЗОТОПНО-МОЛЕКУЛЯРНОГО АНАЛИЗА N0
2.1. Требования к магнитному масс-спектрометру для реализации методики количественного анализа изотопно-молекулярного состава N0
2.2. Модернизация вакуумной системы прибора
2.3. Разработка устройства ввода проб
2.4. Модернизация системы регистрации
2.5. Моделирование работы источника ионов и повышение его трансмиссии
2.6. Результаты испытаний устройства и комплекса программ автоматизации измерений изотопных концентраций N и О
3. АЛГОРИТМ УСТАНОВЛЕНИЯ КОРРЕЛЯЦИИ МЕЖДУ ИЗОТОПНОМОЛЕКУЛЯРНЫМ СОСТАВОМ ОКСИДА АЗОТА И ЕГО МАСС-
СПЕКТРОМ
3.1. Определение изотопных и молекулярных концентраций N0 по масс-спектрам
3.2. Экспериментальное исследование факторов, влияющих на аналитические возможности выбранной методики анализа

3.3. Разработка алгоритма коррекции фона прибора и повышения точности изотопно-молекулярного анализа
4 СПОСОБЫ КОРРЕКЦИИ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ МАССОВЫХ ЛИНИЙ И
ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ КОРРЕЛЯЦИИ МЕЖДУ МАСС-СПЕКТРОМ
И СОСТАВОМ ОКСИДА АЗОТА
4.1. Определение погрешностей анализа продуктов изотопного обогащения рабочего газа
4.2. Способы снижения систематической погрешности при изотопномолекулярном анализе N0
4.3. Расчет систематической составляющей погрешности определения изотопно-молекулярного состава N0 при разных изотопных обогащениях
4.4. Расчет случайной составляющей погрешности результатов измерений изотопно-молекулярного N0 при разных изотопных обогащениях
5. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ УЛУЧШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ПРЯМОГО
ИЗОТОПНО-МОЛЕКУЛЯРНОГО АНАЛИЗА ОКСИДА АЗОТА
5.1. Предпосылки к коррекции фонового масс-спектра в области масс легких элементов
5.2. Динамика изменения фонового масс-спектра при промывке узлов источника ионов и канала напуска масс-спектрометра обогащенной по |80 водой
5.3. Возможности изотопно-молекулярного анализа N0 при использовании метода коррекции фона
5.4. Исследование возможностей разработанных аналитических способов контроля процессов в разделительных установках
6. РАЗРАБОТКА МЕТОДА МАСС-СПЕТКРОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
КИСЛОРОДА В ВОДЕ, ПРИ ВЫСОКИХ ОБОГАЩЕНИЯХ ПО
6.1. Изучение времени уравновешивания реакции изотопного обмена СО2 и Н20 при высоких обогащениях по
6.2. Разработка алгоритма изотопного анализа кислорода в воде, обогащенной

6.3. Разработка устройств инструментальной поддержки изотопного анализа кислорода
6.4. Результаты изотопного анализа кислорода при высоких обогащениях по
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

сколько сотен эрстед [101]. Наличие внешнего магнитного поля повышает разрешающую силу, чувствительность и стабильность прибора, но вводит неконтролируемую дискриминацию ионов по массам, т.е. зависимость количества ионов, выходящих из источника, от массы ионов. Наиболее сильной дискриминации могут подвергаться осколочные ионы, образовавшиеся при диссоциативной ионизации и обладающие начальной кинетической энергией [102, 103].
Ограниченный щелями источника эффективный телесный угол, в пределах которого вытягиваются ионы, оказывается различным для ионов неодинаковых масс. Были проведены исследования различия траекторий, зависящих от масс и начальных энергий ионов и сконструирован ряд источников без этого магнита [104-106]. Однако удаление внешнего магнитного поля не устраняет полностью всех причин дискриминации, в частности, остается влияние менее интенсивного, но изменяющегося вместе с массой регистрируемых ионов (при магнитной развертке), рассеянного магнитного поля анализатора. Инграм [107] установил, что дискриминация масс, вызванная указанным выше фактором, не изменяется, если отношение этого поля к полю основного магнита поддерживается. постоянным. В этих условиях сравнительные измерения могут быть проведены с удовлетворительной точностью.
Влияние дискриминационных эффектов в источнике может быть существенно уменьшено, если использовать для анализа веществ ионы с более высоким молекулярным весом, так как с увеличением молекулярного веса относительная разность масс анализируемых ионов уменьшается. Так например, если вещество образует ионы СН3+, С2Н5+, С3Н8+, то для определения изотопного отношения углерода 12С/13С выгоднее регистрировать пики с массами 44 и 45, хотя при этом приходится регистрировать изотопную поправку от пика 45. Кроме того, увеличение числа атомов исследуемого элемента приводит к повышению точности определения изотопных отношений за счет увеличения интенсивности менее распространенного изотопа.