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Massenspektrometer

Industrie und Forschungsinstitute

Gunar Schroeder

+49-351-4081-5129

Bestimmen der Zusammensetzung von Gasgemischen im Hoch- oder Ultrahochvakuumbereich

Die Massenspektrometrie ist ein Verfahren zum Bestimmen der Zusammensetzung von Gasgemischen im Hoch- oder Ultrahochvakuumbereich. Damit können qualitative und quantitative Gasanalysen und Lecksuchen durchgeführt oder auch Spurenverunreinigung bestimmt werden.

Dabei werden die einzelnen neutralen Gasteilchen durch eine Elektronenstoß-Ionenquelle ionisiert und in einem elektrischen Quadrupolfeld entsprechend ihrem Masse zu Ladungsverhältnis voneinander getrennt. Die gefilterten Ionen werden anschließend von einem Detektor erfasst. Der dabei detektierte Ionenstrom ist proportional zum Partialdruck der jeweiligen Gaskomponente. Für eine genauere quantitative Gasanalyse kann das relativ arbeitende Messinstrument mit einem Kalibriergas kalibriert werden.

Der Versuchsaufbau besteht aus eine Prüfkammer mit angeschlossener Turbomolekularpumpe und Vorvakuumpumpe. Das Massenspektrometer benötigt um hochpräzise messen zu können ein Vakuum < 1×10‑5 mbar. Auf der Prüfkammer sind das Massenspektrometer und ein Vakuumsensor montiert. Das Massenspektrometer ist an einen Mess-PC mit entsprechende Software angeschlossen.

Zur Auswahl stehen mehrere Messmodi:

  • Vakuumanalyse, zum Bestimmen von Restgasbestandteilen, Auswertung als Plot von Ionenstrom und Masse
  • Lecksuche, mit Helium oder einem anderen Prüfgas, aufgezeichnet wird der zeitliche Verlauf des Ionenstroms des Prüfgases bzw. der dazugehörigen Masse
  • Massenspektrum, Auswertung von Ionenstrom und Masse mit Benutzerdefinierten Vorgaben und zeitlichen Trend
Paramter Wert
Analyse Vakuumanalyse, Lecksuche, Massenspektrum, Spurenverunreinigung
Detektierbare Gase H2, He, N2, H2O, O2, CO2 usw.
Massenbereich 1 – 100 amu (1,66×10-27 – 1,66×10-25 kg)
Nachweisgrenze 3×10-13 mbar
Min. Vakuumdruck und max. Temperaturbereich < 5×10-4 mbar, < 150 °C

 


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