Method of enhancing the repeatability of mass spectrometer measurement results

• Autorzy: Sikora J.

Warianty tytułu

PL

Metoda polepszenia powtarzalności wyników pomiarów realizowanych za pomocą spektrometru mas

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a principle of spectrometric measurements carried out by means of a mass spectrometer and a problem of the lack of repeatability of results obtained in that way. The author has demonstrated that lack of repeatability mainly results from fluctuations of ionising current (an electron beam thermally generated in an ion source) that cause differences in the ionisation efficiency within a tested sample and thereby the ion current intensity which makes a measure of the measurand value is subject to random variations during the measurement process. Consequently, successive measurements of the same sample give varying results. The paper also presents a description of an electronic circuit to reduce ionising current fluctuations that has been elaborated and patented. Its application significantly enhances the repeatability of measurement results.

PL

W artykule, który jest wynikiem prowadzonych w Politechnice Lubelskiej i Instytucie Fizyki UMCS badań w dziedzinie spektrometrii mas, autor przedstawił zasadę pomiarów spektrometrycznych, wykonywanych za pomocą spektrometru mas oraz zagadnienie, występującej podczas ich realizacji, niepowtarzalności wyników pomiarów. Wykazał on również, iż główną przyczyną jej występowania są fluktuacje prądu jonizującego (wiązki elektronowej generowanej termicznie w źródle jonów), które powodują, że badana próbka jest w różnym stopniu jonizowana, a więc natężenie prądu jonowego, który jest miarą wartości mierzonej, ulega podczas procesu pomiarowego, losowym zmianom. W efekcie, powtarzając pomiary, dla tej samej próbki, uzyskuje się różne wyniki pomiarów. Autor przedstawił także opatentowany autorski układ elektroniczny, który ogranicza fluktuacje prądu jonizującego i w efekcie powoduje znaczne polepszenie powtarzalności wyników pomiarów realizowanych spektrometrem mas.

Słowa kluczowe

EN

mass spectrometry; repeatability of measurement results

PL

spektrometria mas; powtarzalność wyników pomiarów

• Wydawca: Komitet Metrologii i Aparatury Naukowej PAN
• Czasopismo: Metrology and Measurement Systems
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 10, nr 1
• Strony: 101--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Sikora J.

• Lublin University of Technology, Department of Automatics and Metrology

Bibliografia

• 1. Żuk W.: Spektrometria masowa, PWN, Warszawa 1956.
• 2. Harre R.: Wielkie eksperymenty naukowe, Wiedza Powszechna, Warszawa 1991.
• 3. De Laeter J. R., De Bievre P., Peiser H. S.: Isotope mass spectrometry in metrology. Mass Spectrometry Reviews, No 11, 1992, pp. 193-245.
• 4. Duckworth H. E., Barber R. C., Venkatasubramanian V.: Mass spectroscopy, 2nd ed., Cambridge University Press, London 1986.
• 5. De Laeter J. R.: Applications of inorganic mass spectrometry, John Willey & Sons, Inc., Canada 2001.
• 6. Żuk W. i inni: Spektrometria mas i elektromagnetyczna separacja izotopów, PWN, Warszawa 1980.
• 7. Hałas S.: Dual collector cycloidal mass spectrometer for precision analysis of hydrogen isotopes, Int. J. Appl. Radiat. Isot., No. 12, 1985, pp. 957-960.
• 8. Sikora J,. Krolopp W.: Elektronnaja sistema ograniczenija fluktuacji jonnowo toka w wakumnych izmieritielnych priborach, Materiały Naukowo-Technicznej Konferencji, Politechnika Brzeska 1996, pp. 24-25.
• 9. Sikora J., Krolopp W.: Model dynamiczny wiązki jonizującej generowanej termicznie w pomiarowych przyrządach próżniowych, Materiały VI Sympozjum Modelowanie i Symulacja Systemów Pomiarowych, AGH-Krynica 1996, pp. 122-130.
• 10. Sikora J., Krolopp W.: Electronic stabilizing circuit to increase precision of measuring vacuum instruments, Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej, Nr 767, Elektryka z. 90, 1998, pp. 51-58.
• 11. Krolopp W., Sikora J., Hałas S.: Układ stabilizacji prądu termoemisji elektronowej w komorze jonizacyjnej, zwłaszcza próżniomierza, Patent No. 174650, Warszawa 1998.
• 12. Krolopp W., Sikora J., Hałas S.: Simplified dynamic model of electron source with a hot filament, Journal of Technical Physics, XXXVIII, No. 1, 1997, pp. 95-97.