Issue
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 3, Number 1, mars 1968
Page(s) 33 - 45
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:019680030103300
Rev. Phys. Appl. (Paris) 3, 33-45 (1968)
DOI: 10.1051/rphysap:019680030103300

Un spectromètre de masse équipé d'une source d'ions à excitation électrique de haute fréquence et d'un dispositif électronique digital de traitement d'information : application au dosage isotopique

C.T. Huynh, J. Garcia et L. Espagno

Laboratoires de Chimie-Physique, Centre de Recherches S.N.P.A., 64-Pau


Abstract
We describe in the present article a mass spectrometer equipped with a high frequency ion source and with an electronic digital device for information processing. This mass spectrometer has a 10 cm radius separator tube and input and output slits of 0.5 × 8 mm, and delivers to the ion collector a current of the order of a microampere. Its resolving power is, with these slits, equal to 80. The variations of the ion current collected have been studied for different gases with respect to the principal parameters : ion acceleration field and partial gas pressure in the source. The collected current increases with the acceleration field, while the dispersion in ion energy decreases. Furthermore, it is shown that the variation of collected current is not a linear function of the gas introduction pressure. Application to analysis problems is however possible if the gas samples are diluted in an inert gas (helium for example). Finally, we report results of the application of this apparatus to the continuous analysis of isotopes partially separated by gas chromatography.


Résumé
On décrit un spectromètre de masse, équipé d'une source d'ions à excitation électrique de haute fréquence et d'un dispositif électronique digital de traitement d'information. Ce spectromètre de masse ayant un tube séparateur de 10 cm de rayon et muni de tentes d'entrée et de sortie de 0,5 × 8 mm, délivre au collecteur d'ions un courant de l'ordre du microampère. Son pouvoir séparateur moyen est, avec ces fentes, égal à 80. On étudie les variations du courant ionique collecté pour différents gaz en fonction de deux paramètres principaux : la tension d'accélération des ions et la pression partielle du gaz dans la source. Le courant collecté augmente avec la tension d'accélération, alors que la dispersion en énergie des ions diminue. On montre également que la variation du courant collecté n'est pas une fonction linéaire de la pression d'introduction du gaz. L'application à des problèmes d'analyse est toutefois possible si on dilue les gaz échantillons dans un gaz inerte (de l'hélium par exemple). Enfin, on rapporte les résultats obtenus avec cet appareillage sur le dosage en continu des isotopes partiellement séparés par chromatographie en phase gazeuse.

PACS
0775 - Mass spectrometers.
0750Q - Signal processing electronics.

Key words
Isotopic analysis -- Mass spectrometers -- Instrumentation -- Ion sources -- Performance evaluation -- Data processing -- Electronic circuits