Duoplasmatron
Duoplasmatronen är en jonkälla där en katodfilament avger elektroner in i en vakuumkammare . En gas som argon införs i mycket små mängder i kammaren, där den blir laddad eller joniserad genom interaktioner med de fria elektronerna från katoden, vilket bildar en plasma . Plasman accelereras sedan genom en serie av minst två högladdade galler och blir en jonstråle som rör sig med en ganska hög hastighet från anordningens öppning .
Historia
Duoplasmatronen utvecklades först 1956 av Manfred von Ardenne för att ge en kraftfull källa för gasjoner. Andra bidragsgivare som Demirkanov, Frohlich och Kistemaker fortsatte utvecklingen mellan 1959 och 1965. Under hela 1960-talet fortsatte många att undersöka, upptäckte negativ jonextraktion och multiplicera laddade joner. Det finns två typer av plasmatroner, uniplasmatron och duoplasmatron. Prefixet hänvisar till förträngning av urladdning.
Drift
Standardduoplasmatronen består av tre huvudkomponenter som är ansvariga för dess funktion. Dessa inkluderar den heta katoden, den mellanliggande elektroden och anoden. Mellanelektrodens huvudsakliga uppgift är att producera urladdning. Denna urladdning är begränsad till en liten del nära anoden och ett kort magnetfält mellan den mellanliggande elektroden och anoden. Duoplasmatronen har två olika typer av plasma: katodplasman som är nära katoden och anodplasman som är nära anoden. Katoden fungerar genom att injicera en elektronstråle med en lämplig mängd energi. Denna injektion joniserar gasmolekylerna, typiskt argongas, i anoden och ökar potentialen nära anoden. De joner som stöts bort kombineras dock med de joner som innehåller tillräckligt med energi för att passera retardationsområdet och denna kombination av joner fyller expansionskoppen med riktade joner och elektroner. Det bästa driftsättet för duoplasmatronen anses vara när katoden justeras till en emission där mellanelektroden och katodpotentialen är ungefär lika.
Ansökningar
Duoplasmatronen är en typ av jonkälla . Jonkällor är nödvändiga för att bilda joner för masspektrometrar och andra typer av instrument. I jämförelse med Penning-joniseringskällor har duoplasmatronen fördelar som mindre kostnader, enklare hantering och längre livslängd. Duoplasmatronen har dock lägre strålintensitet, vilket kan vara en stor nackdel.
Vidare läsning
- Brown, IG, "Jonkällornas fysik och teknologi", Wiley-VCH (2004), sid. 110
- Dass, Chhabil (24 augusti 2006). Grunderna i samtida masspektrometri. John Wiley & Sons, Inc. ISBN 9780471682295 .