Изотопная масс-спектрометрия высокого разрешения в исследованиях солнечного и космического излучения

• Автор: Ануфриев, Георгий Степанович
• Шифр специальности: 01.04.04, 01.03.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 479 c. : ил

ЧАСТЬ I

ГЛАВА I. ДОСТИЖЕНИЯ И ПРОБЛЕМЫ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ

§ 1.1. Современное состояние масс-спектрометрии высокого

разрешения

§ 1.2. Основные соотношения для магнитных масс-спектрометров (МС)

§ 1.3. Способы повышения разрешающей способности МО.

Основы новой классификации

§ 1.4. Магнитные времяпролётные МС

§ 1.5. Компенсационный режим

§ 1.6. Разрешающая способность и дисперсия по массе

§ 1.7. Чувствительность

§ 1.8. Опыт применения МС высокого разрешения для изотопных анализов инертных газов
§1.9. Выводы
ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ МАЛЫХ ВОЗМУЩАЮЩИХ СИЛ НА ФОКУСИРОВКИ В
МАГНИТНЫХ МАСС-СПЕКТРОМЕТРАХ
§2.1. Теория движения ионов в однородном магнитном поле в присутствии малых возмущающих сил
§ 2.2. Способ измерения неоднородностей магнитного поля
в зазорах магнитов
§2.3. Магнитометры
§ 2.4. Неоднородности магнитного поля в зазорах магнитов с плоскопараллельными полюсами

§ 2.5. Влияние неоднородностей магнитного поля и паразитных электрических полей на аналитические параметры МС 92 § 2.6. Общие закономерности влияния возмущающих сил на разрешающую способность и параметры движения ионов.
Теорема
§2.7. Выводы
ШВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВРЕМЯПРОЛЁТНОГО ПРИНЦИПА РАЗДЕЛЕНИЯ
ИОНОВ С ФОКУСИРОВКОЙ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ
§ 3.1. Принцип действия МРМС и расчёт основных параметров ИЗ
§3.2. Совмещённая схема
§3.3. Многолучевой МРМС
§ 3.4. Полигармонический принцип образования спектра
масс
§ 3.5. Основные узлы ионно-оптической схемы МРМС. Выбор
параметров
§ 3,6. Экспериментальное исследование МРМС в режиме низкого разрешения (первая ступень)
§ 3.7. Исследование МРМС в режиме высокого разрешения
(вторая ступень)
§ 3.8. Выводы
ШВА 4. СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ИЗОТОПНЫХ
ИЗМЕРЕНИЙ
§4.1. Система откачки
§ 4.2. Квазистатический и статический режимы откачки
камеры масс-анализатора МРМС
§ 4.3. Система напуска газа, приготовления и хранения
калибровочных смесей ("лабораторных эталонов")
§ 4;4. Низкофоновая система вакуумной экстракции газов из твёрдых образцов

§ 4.5. Выводы
ГЛАВА 5. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ИОННО-ОПТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ РАЗРАБОТАННЫХ МАСС-СПЕКГРСМЕЕРОВ
§ 5.1. Масс-спектрометр МИ 9301
§5.2. Масс-спектрометр МИ 9302
§5.3. МРМС для изотопных исследований гелия
§5.4. Выводы
ЧАСТЬ 2. ИССЛЕДОВАНИЯ СОЛНЕЧНОГО И КОСМИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
ГЛАВА 6. МЕТОДИКИ ИЗОТОПНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ Не, Ne , Аг»
НА MPMC
§ 6.1. Подготовка образцов для анализов и общие приёмы
изотопного анализа
§ 6.2. Методика изотопных измерений гелия
§ 6.3. Методика измерений изотопных отношений неона
§ 6.4. Методика измерений изотопных отношений аргона
§ 6.5. Методы совместных изотопных измерений Не , Ne ,
A If* в одной пробе на МРМС
§ 6.6. Выводы
ГЛАВА 7. ИЗОТОПНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИНЕРТНЫХ ГАЗСВ В ЛУННОМ
ГРУНТЕ
§ 7.1. Исследование образцов лунного грунта, доставленного
автоматической межпланетной станцией (АМС) "Луна-16"
§ 7.2. Исследование образцов лунного грунта, доставленного
АМС "Луна-24"
§ 7.3. Вариации изотопного состава солнечного корпускулярного излучения при различной активности Солнца

сационный, а не резонансный режим работы модулятора, то А^0<& при тех же размерах щелей разрешающая способность теоретически может быть увеличена в 2 раза, т.е.
Я то^
50% *
По поводу формулы (1.23) необходимо сделать ещё следующее замечание. Она верна, если и ионный пучок, первый раз
попадающий в модулятор, уже модуляторной щели. На практике чаще реализуется случай, когда < 5^ . В этом случае в числителе выражения (1.23) необходимо использовать не величину , а величину , так как фактически эффективным источником ионов для времяпролётной (второй) ступени разделения ионов является апертурная щель модулятора, а облучающий её поток ионов, вышедший из источника, принципиально может быть сколь угодно широким. Более того, часто выгодно соотношение ^ В* , а не обратное, т.к. в этом случае модуляторная щель уменьшает аббе-рации пучка первой ступени.
Согласно определению разрешающей способности МС и выражениям (1.7) и (1.8), можно записать
р М — — Н— — Рг (т о/,
К - лМ “ ли ~ 2ай ~ АРГ { *
где знак А обозначает абсолютное приращение.
Частота в.ч.генератора Рг - наиболее точно измеряемая в настоящее время величина. Поэтому измерение разрешающей способности, ширины массового пика, расстояния между массовыми пиками в дублете может быть осуществлено путём прецизионных измерений величин Рп И А Рг , что является полезной 123] особенностью рассматриваемых Ш. Кроме того, изменяя в небольших пределах Рг можно осуществлять так называемую дублетную развёртку масс-спектра в диапазоне лМ < I.