Fuente de iones de óxido de itrio recubierta de iridio con conmutación automática para detector de fugas de helio

Introducción de la fuente iónica

La fuente iónica es el "corazón" del detector de fugas del espectrómetro de masa de helio (es decir, el componente del espectrómetro de masa).Su función es convertir las moléculas de gas helio que entran en el instrumento en iones que pueden ser detectados y medidosSe construye típicamente de metales especiales resistentes a altas temperaturas con excelentes propiedades de emisión de electrones y presenta un diseño compacto.que lo convierte en un componente central interno del instrumento.

Función de la fuente iónica

La fuente de iones es el primer y más crítico paso para habilitar la función de detección de un espectrómetro de masas.
Emisión de electrones:
El filamento se calienta eléctricamente hasta incandescencia (aproximadamente 2000 °C), lo que hace que emita electrones térmicos.
Aceleración y confinamiento de electrones:
Se aplica un voltaje de aceleración (por ejemplo, 100-200V) entre la cámara de ionización (ánodo) y el filamento (catodo), causando que los electrones emitidos se aceleren hacia la cámara de ionización.
Simultáneamente, un campo magnético débil (generado por imanes permanentes) perpendicular a la trayectoria del haz de electrones obliga a los electrones a viajar en una trayectoria espiral,aumentando significativamente su trayectoria de vuelo y por lo tanto la probabilidad de colisión con moléculas de gas.
Ionización de las moléculas de gas:
Cuando los electrones de alta energía chocan con las moléculas de gas de helio (y otras) que entran en la cámara de ionización, la energía se transfiere a las moléculas,causando que pierdan un electrón y formen iones de helio cargados positivamente.
Este proceso se puede representar como: He + e− → He+ + 2e−
Extracción de iones y enfoque:
En el extremo opuesto de la cámara de ionización, un electrodo repelente con un alto voltaje negativo empuja los iones de helio cargados positivamente fuera de la cámara.
Posteriormente, un conjunto de electrodos de enfoque (lentes de Einzel) utilizan campos eléctricos precisos para converger los iones dispersos en un haz de iones estrecho y dirigirlo hacia el posterior analizador de masa.