Электронный удар. Наиболее часто используемый источник с ионизацией электронным ударом применяют в масс-спектрометрах различных типов. Он дает хорошую воспроизводимость масс-спектров, и его характеристики позволяют применять его при анализе очень многих классов соединений, входящих в состав сложных смесей, загрязняющих воздушную среду. Катод представляет собой вольфрамовую или рениевую нить (ленту), которая, нагреваясь под действием электрического тока, эмит-тирует электроны, ускоряемые под действием потенциала (5— 100 В), приложенного между катодом и ионизационной камерой. Ионы образуются в результате обмена энергией между ускоренными электронами и молекулами образца. Большинство органических соединений имеет потенциалы ионизации, лежащие в пределах 6—20 эВ. Эффективность ионизации увеличивается с ростом энергии ионизирующих электронов и достигает некоторого постоянного значения приблизительно при 50 эВ. Поэтому в электроноударных источниках для ионизации молекул образца обычно применяют электроны с энергией 70— 80 эВ, что позволяет получать хорошо воспроизводимые масс-спектры.[ ...]
Таким образом, по сравнению с электронным ударом химическая ионизация является более мягким процессом, и образующийся квазимолекулярный ион более стабилен, нежели «чисто» молекулярный ион.[ ...]
Протекание этих процессов в значительной степени зависит от энергии электронов. Первому случаю отвечает энергия электронов, близкая к 0 эВ, диссоциативный электронный захват наблюдается при энергии электронов 0—15 эВ и образование ионных пар требует энергии свыше 10 эВ.[ ...]
Говоря о конструктивных особенностях источников с химической ионизацией, можно отметить, что высокая скорость потока (до 10 мл/мин) газа-реагента требует соответственно увеличения производительности диффузионных вакуумных насосов, снабженных эффективными вакуумными ловушками.[ ...]
Для получения спектра чистого вещества с помощью метода химической ионизации достаточно 1—10 нг образца. При работе в режиме масс-фрагментографии чувствительность достигает пикограммовой области. Помимо метана и изобутана иногда при решении специальных задач применяют реагенты для селективной ионизации. Например, аргон-водяную смесь используют для определения небольших количеств образца. Аммиак в основной! используют для определения функциональных групп в органических соединениях. Кислород и водород используют как реагенты для химической ионизации в масс-спектрометрии отрицательных ионов.[ ...]
Отношение количеств ионов, образующихся в результате реакций обмена зарядами и обмена протонами (б и е) и, следовательно, отношение интенсивности ионов (М)+ и (М+1) + пропорционально отношению потенциала ионизации и сродства к протону для каждого изомерного полициклического ароматического углеводорода. Так как потенциалы ионизации полициклических ароматических углеводородов зависят от специфических структурных особенностей молекул, то при использовании смеси аргон — метан в качестве газа-реагента при химической ионизации различным изомерам соответствуют различные спектры. Это хорошо видно из сравнительного рассмотрения спектров антрацена и фенантрена (рис. У.5) [290]. Следует отметить, что, хотя метод и позволяет различать, например, такие изомеры, как метилантрацен и метилфенантрен, однако определить место присоединения алкильного заместителя не представляется возможным. Тот факт, что отношение интенсивностей ионов (М+1)+/(М)+ коррелирует со значениями потенциалов ионизации, объясняется понижением тенденции процесса переноса электрона и соответственно эффективности переноса заряда с увеличением потенциала ионизации. При этом предпочтительным становится процесс переноса протона. Таким образом, чем меньше интенсивность пика М+, тем больше становится интенсивность пика (М+1)+.[ ...]
Полевая ионизация. Ионизация полем осуществляется путем удаления электрона из молекулы под действием электрического поля с высоким потенциалом порядка 8-103 В, которое создается у поверхностей с максимальной кривизной (острие, лезвие, тонкая проволока диаметром 10 мкм). В этом случае под действием значительного градиента потенциала (107— 108 В/см) происходит деформация атомного потенциального ■барьера, что приводит к квантовому туннельному переходу валентного электрона молекулы к положительно заряженному электроду. В анализатор поступают положительные ионы, выталкиваемые и ускоряемые анодом. Молекулярный ион, образовавшийся под действием поля, обладает некоторой избыточной энергией, но поскольку она невелика, например, по сравнению с электронным ударом, то происходят в основном первичные процессы фрагментации [437].[ ...]
Вернуться к оглавлению