四极质谱计在超导托卡马克装置上的应用 被引量：8

1

作者 窦仁超 陈长琦 +2 位作者 胡建生 龚先祖 孙立臣 《真空科学与技术学报》 CSCD 北大核心 2016年第12期1394-1399,共6页

四极质谱计广泛用于托卡马克装置上,用来监测聚变装置的真空品质,为真空系统的状态提供判断依据。本文介绍了四极质谱计在全超导非圆截面托卡马克装置(EAST)上的多种应用,为聚变装置的第一壁处理和聚变过程中多种残余气体成分含量变化... 四极质谱计广泛用于托卡马克装置上,用来监测聚变装置的真空品质,为真空系统的状态提供判断依据。本文介绍了四极质谱计在全超导非圆截面托卡马克装置(EAST)上的多种应用,为聚变装置的第一壁处理和聚变过程中多种残余气体成分含量变化提供数据。实验证明四极质谱计是EAST装置真空系统运行、等离子体与器壁相互作用研究过程中一种较为基础的测量工具。 展开更多

关键词 四极质谱计 残余气体 托卡马克 检漏 放电清洗

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四极质谱计灵敏度与离子源参数关系的实验研究 被引量：11

2

作者 冯焱 李得天 +1 位作者 张涤新 张建军 《真空科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第3期203-207,共5页

本文通过改变QMS4 2 2型四极质谱计离子源的发射电流、阴极电压和聚焦电压等参数值 ,测量了质谱计灵敏度的相应变化 ,给出并分析了实验结果。实验结果表明 ,对质谱计离子源参数进行调节 。

关键词 四极质谱计 离子源 灵敏度

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四极质谱计的氦氘分辨性能实验 被引量：5

3

作者 黄向玫 曹曾 +1 位作者 蔡潇 许正华 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期177-182,共6页

利用一套四极质谱气体分析与测试系统,开展MicroVision Plus四极质谱计的氦(He)、氘(D2)分辨性能实验。分别向分析室送入He和D2,记录质谱图,得到质量刻度和分辨率等信息。He+峰位为(4.0022±0.0006)amu;D2+峰位为(4.0246±0.000... 利用一套四极质谱气体分析与测试系统,开展MicroVision Plus四极质谱计的氦(He)、氘(D2)分辨性能实验。分别向分析室送入He和D2,记录质谱图,得到质量刻度和分辨率等信息。He+峰位为(4.0022±0.0006)amu;D2+峰位为(4.0246±0.0006)amu。在10-6～10-4Pa的分压范围,观察到He和D2的分辨率随其分压强的增大而减小。在10-7Pa-m3-s-1的He漏孔条件下,调节D2送气量,He+/D2+分压峰值比在10-1量级可以分辨出He。 展开更多

关键词 氘 四极质谱计 分辨性能

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氕氘比C_H/C_D的四极质谱计测量 被引量：5

4

作者 蒋昌勇 陈静 曹小华 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2002年第4期462-465,共4页

研究采用ELITESXP 5 0型低分辨率四极质谱计 (QMS)在不制备HD标样的条件下精确测量并计算混合气体中的氕氘分压比CH/CD 的方法。标定结果表明 :QMS对H2 及D2 的响应与氕、氘气体压力呈良好线性 ,且有直线斜率K(H2 ) =2K(D2 )的关系 ,并... 研究采用ELITESXP 5 0型低分辨率四极质谱计 (QMS)在不制备HD标样的条件下精确测量并计算混合气体中的氕氘分压比CH/CD 的方法。标定结果表明 :QMS对H2 及D2 的响应与氕、氘气体压力呈良好线性 ,且有直线斜率K(H2 ) =2K(D2 )的关系 ,并据此推断K(HD) =1.5K (D2 )。对已知氕氘摩尔比为 1 0 1～ 4.0 2的混合气体试样进行了测定 ,计算得到混合气体中的CH/CD 比与给定值间的相对偏差小于 4 0 %。用CD/CH=1.0 5的标准混合气体进行了方法验证 ,4次测定的CD/CH 平均值为1 0 7,与标准值的相对偏差为 1 9%。验证实验证实 :所推断出的K(HD) =1.5K(D2 )关系是可靠的 ,利用此型号四极质谱计可较精确地测定氕、氘混合气体中的氕氘比CH/CD。 展开更多

关键词 测量 四极质谱计 混合气体 氕氘比 氕气 氘气 氢同位素

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高分辨四极质谱计在HL-2A装置上的应用 被引量：3

5

作者 黄向玫 曹曾 +1 位作者 许正华 蔡潇 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期632-637,共6页

将具有分辨氦(He)和氘(D2)能力的高分辨四极质谱计安装到HL-2A托卡马克装置上,同时送入氦气和氘气,得到了质谱计可分辨的最小He+/D2+峰值比。分别对真空室在辉光放电清洗前后、不同等离子体放电次数的氢同位素和氦进行测量,观察到四种... 将具有分辨氦(He)和氘(D2)能力的高分辨四极质谱计安装到HL-2A托卡马克装置上,同时送入氦气和氘气,得到了质谱计可分辨的最小He+/D2+峰值比。分别对真空室在辉光放电清洗前后、不同等离子体放电次数的氢同位素和氦进行测量,观察到四种工况下质谱峰m/q=4的主要成分为D2+,He+只在辉光放电清洗中作为工作气体引入。向真空室送入氘气后,比较了由分子泵和低温泵抽气的质谱情况。分压强的测量结果表明低温泵对氘气的抽速大于分子泵约18%。实验结果初步验证了高分辨四极质谱计应用于托卡马克装置可靠真空检漏和残余气体成分精确分析的可行性,并为托卡马克装置抽气泵的选型提供了依据。 展开更多

关键词 高分辨四极质谱计 HL-2A托卡马克 峰值比 氘气

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优化修正入口边缘场四极质谱计离子光学特性的模拟计算 被引量：2

6

作者 于炳琪 《真空科学与技术》 CSCD 北大核心 1999年第6期486-488,共3页

对一种具有优化修正入口边缘场的四极质谱计离子光学特性用相空间力学分析方法进行了模拟计算 ,给出了模拟计算的要点和结果分析。模拟结果与实验结果很好地一致 ,从而在理论上进一步证明了这种四极质谱计的可行性。

关键词 四极质谱计 入口边缘场 相空间力学 离子光学

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宽量程四极质谱计研制及性能研究

7

作者 冯天佑 成永军 +5 位作者 陈联 董猛 王星辉 郭文 戎振华 孙雯君 《质谱学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期787-796,I0003,共11页

基于四极质谱交变电场和静电场中离子运动轨迹对离子源、质量分析器和离子检测器的物理参数及几何结构尺寸进行设计,研制了宽量程四极质谱计,其物理部分核心质量为2.05 kg,体积为(315×145×60)mm^(3),仪器功耗为86 W,并对质谱... 基于四极质谱交变电场和静电场中离子运动轨迹对离子源、质量分析器和离子检测器的物理参数及几何结构尺寸进行设计,研制了宽量程四极质谱计,其物理部分核心质量为2.05 kg,体积为(315×145×60)mm^(3),仪器功耗为86 W,并对质谱计的质量范围、灵敏度等核心性能指标开展实验研究。结果表明,该质谱计的质量范围为2~614 u,采用氩气测试其他性能,法拉第和倍增器的检测灵敏度分别为2.62×10^(-6)、13 A/Pa,不同质量段50%峰高处的分辨能力分别为0.95 u(m/z 2)、0.72 u(m/z 40)、0.78 u(m/z 132)和1.32 u(m/z 614),线性工作压力上限为1.39×10^(-3)Pa,仪器在4 h内的信号强度稳定性为2.6%,8 h内的质量轴稳定性为±0.1 u。该质谱计有望应用于空间探测,军事技术,食品安全等领域。 展开更多

关键词 四极质谱计 宽量程 灵敏度 分辨能力 稳定性

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LZL-204型四极质谱计进样阀的设计

8

作者 张昭良 杨锡尧 +1 位作者 马骏 任韶玲 《质谱学报》 EI CAS CSCD 1999年第2期69-72,共4页

针对ＬＺＬ－２０４ 型国产质谱计，选用ＫＹＫＹ－ＣＷＱ 型超高真空微调充气阀配备自行设计的三通取样管。

关键词 质谱计 进样阀 四极质谱计 LZL-204 设计

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四极质谱计与微机的联用

9

作者 赵德华 唐波 +3 位作者 张志德 马克勤 藏雅茹 赵学庄 《分析科学学报》 CAS CSCD 1996年第1期59-64,共6页

本文介绍一种将四极质谱计与微机联用的简易方法,可实现对气体样品连续、快速和自动分析,并提出一种新的质谱数据解析方法,可用于多组分气体样品常规定量分析.

关键词 四极质谱计 微机 质谱解析

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基于四极质谱计质量歧视效应修正的材料CxHy放气率测试方法研究 被引量：3

10

作者 王星辉 成永军 +4 位作者 董猛 赵澜 陈联 冯天佑 孙雯君 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期938-946,共9页

材料的碳氢化合物分放气率直接关系到精密仪器的稳定性、可靠性及寿命,分放气率的测量通过四极质谱计(QMS)测量的真空分压力计算得到。然而,QMS存在的质量歧视效应导致了大质量数离子的测量灵敏度降低,从而影响碳氢化合物分放气率的测... 材料的碳氢化合物分放气率直接关系到精密仪器的稳定性、可靠性及寿命,分放气率的测量通过四极质谱计(QMS)测量的真空分压力计算得到。然而,QMS存在的质量歧视效应导致了大质量数离子的测量灵敏度降低,从而影响碳氢化合物分放气率的测量准确度。针对该问题,文章对小孔流导法分放气率测量装置进行了优化改进,并提出了一种利用十二烷修正QMS质量歧视效应的方法。为验证方法的有效性,对两台QMS的质量歧视效应进行了修正,并选取聚四氟乙烯(PTFE)、氟橡胶(FKM)样品,测试了不同时刻碳氢化合物的放气率,结果表明,文章所提方法可以有效地降低QMS的质量歧视效应,另外,通过质量歧视修正后的碳氢化合物放气率较未修正时有明显上升,其中PTFE样品CxHy-1、CxHy-2放气率分别上升19.78%、123.83%,FKM样品CxHy-1、CxHy-2放气率分别上升31.91%、155.22%。 展开更多

关键词 材料放气率 小孔流导法 四极质谱计 质量歧视效应

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四极质谱计中电场分布与电极的关系

11

作者 刘喜 胡肇恒 《质谱学报》 EI CAS CSCD 1991年第2期1-8,共8页

在四极质谱计中,四极电场的电位分布与仪器的性能密切相关。理想的电位分布是双曲线等位场(本文讨论的是电极之间电位分布的问题,电极形状用其截面外形的相应曲线代表),由于双曲线形状难于加工,许多仪器采用圆电极。为了了解影响电位分... 在四极质谱计中,四极电场的电位分布与仪器的性能密切相关。理想的电位分布是双曲线等位场(本文讨论的是电极之间电位分布的问题,电极形状用其截面外形的相应曲线代表),由于双曲线形状难于加工,许多仪器采用圆电极。为了了解影响电位分布的主要因素,以便指导对电极的加工,本文不仅讨论了截面分别为双曲线和圆电极之间的差异,而且讨论了另外两种结构,它们是一段圆弧加两段切线与一段双曲线加两段切线组成的电极所形成的四极场。计算结果得出结论:四极电场的电位分布主要取决于电极截面曲线上的中心部位一小段区域的几何形状。在计算圆截面电极的四极电场时,考虑了不同半径屏蔽罩对电场的影响。当屏蔽半径与四极场半径之比大于3.54时,屏蔽罩半径的变化对四极电场的电位分布影响不大。本文还分析了电极的位置误差和电极截面尺寸误差对电场的影响。电极的位置误差比几何尺寸误差对四极场的影响要大得多。另外,它们对电位分布的影响与误差量的正负无关。 展开更多

关键词 四极质谱计 电场分布 电极 质谱计

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可实现大质量数检测的四极杆质谱计的关键参数设计及仿真研究

12

作者 郭琦 韩琰 +4 位作者 袁翠平 孙伟 孙立臣 孟冬辉 闫荣鑫 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1059-1066,共8页

随着中国科技的进步、技术的发展,特殊工程密闭环境内的气体成分需要精确检测,被检测对象除了小质量数(200 amu以内)气体成分之外,还包含重要的有机大质量数成分;气体成分最有效的检测仪器之一就是四极质谱计,中国质谱计研发单位大多数... 随着中国科技的进步、技术的发展,特殊工程密闭环境内的气体成分需要精确检测,被检测对象除了小质量数(200 amu以内)气体成分之外,还包含重要的有机大质量数成分;气体成分最有效的检测仪器之一就是四极质谱计,中国质谱计研发单位大多数都集中在小质量数产品的设计生产,可测大质量数(可达1000 amu)的四极质谱计设计报道很少;文章设计了四极质谱计杆长、场半径、入口孔径、装配精度等机械参数,以及射频电压、直流电压等电参数,结合机械参数和电参数对离子的运动轨迹、离子的入射能量、离子的通过率、质谱计的分辨率等指标参数进行了模拟仿真计算,设计了质量数检测上限可达1000 amu的可测大质量数四极质谱计,能满足特殊领域密闭空间的应用需求。 展开更多

关键词 大质量数 四极质谱计 机电设计 仿真计算 气体分析

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小型十六极阵列质谱计的研究现状及前景 被引量：2

13

作者 丁军平 刘学博 +4 位作者 袁修干 黄刚 赵成坚 徐波 尹永利 《质谱学报》 EI CAS CSCD 2001年第3期29-35,共7页

本文阐述十六极阵列质谱计的工作原理和其特点。它体积小、质量轻、功耗低 ,但需要的关键技术难度高 ,我们结合关键技术的解决途径总结出十六极阵列质谱计的两种结构形式 :悬臂型和端支型 ,同时结合我国实际提出一种新的的结构形式——... 本文阐述十六极阵列质谱计的工作原理和其特点。它体积小、质量轻、功耗低 ,但需要的关键技术难度高 ,我们结合关键技术的解决途径总结出十六极阵列质谱计的两种结构形式 :悬臂型和端支型 ,同时结合我国实际提出一种新的的结构形式———镶嵌型 ,最后展望了十六极阵列质谱计在航天领域、科研生产和环境监测中的应用前景。 展开更多

关键词 十六极阵列质谱计 质谱分析 四极质谱计 分析场 工作原理 结构 加工 安装 应用

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极紫外光刻机真空材料放气分率的单质谱测试方法研究 被引量：4

14

作者 罗艳 王魁波 吴晓斌 《质谱学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期392-398,共7页

水蒸气(H_2O)和碳氢化合物(C_xH_y)的放气分率是评价极紫外光刻机(EUVL)真空材料的重要参数。研究材料放气分率的传统方法一般需要2个完全相同的四极质谱计,这不仅大大增加了测试设备造价,而且会导致测试结果存在误差。为解决这一问题,... 水蒸气(H_2O)和碳氢化合物(C_xH_y)的放气分率是评价极紫外光刻机(EUVL)真空材料的重要参数。研究材料放气分率的传统方法一般需要2个完全相同的四极质谱计,这不仅大大增加了测试设备造价,而且会导致测试结果存在误差。为解决这一问题,本文仅采用1个四极质谱计,设计了一种EUVL真空材料评价装置。采用该装置测试了碳纤维增强树脂基复合材料层压板(CFRP板)和玻璃陶瓷板(GC板)在不同时间的放气组分、总放气率和放气分率。结果表明,CFRP板放出大量的H_2O和C_xH_y;虽然C_xH_y放气分率比H_2O下降快,但经10h抽真空后,CFRP板仍可放出大量C_xH_y,且其总放气率高于经验阈值;GC板置于真空1h后就不再放出C_xH_y,且其总放气率低于经验阈值;因此GC板比CFRP板更适用于极紫外光刻机真空系统。基于单质谱的放气分率测试方法可用于指导极紫外光刻机真空材料的选择。 展开更多

关键词 极紫外光刻机(EUVL) 真空材料 放气分率 四极质谱计(QMS)

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四极杆质量分析器的研究现状及进展 被引量：39

15

作者 方向 覃莉莉 白岗 《质谱学报》 EI CAS CSCD 2005年第4期234-242,共9页

四极杆质谱计是目前最成熟、应用最广泛的小型质谱计之一。四极杆质量分析器通过在双曲面四极杆上接入射频信号产生四极场,离子在四极场中受到强聚焦作用而向分析器的中心轴聚焦。四极杆质量分析器中离子的运动在数学上可用二阶线性微... 四极杆质谱计是目前最成熟、应用最广泛的小型质谱计之一。四极杆质量分析器通过在双曲面四极杆上接入射频信号产生四极场,离子在四极场中受到强聚焦作用而向分析器的中心轴聚焦。四极杆质量分析器中离子的运动在数学上可用二阶线性微分方程Mathieu方程的解来描述,利用离子在Mathieu方程解的稳定性图中所具有的特性,可实现离子的质谱扫描。经过五十多年的发展,四极杆质谱计已成为一种技术相当成熟的商用仪器,其相关研究近年来呈现出上升趋势,体积小型化,分析对象不断扩大,仪器性能实现高分辨、大质量范围、快速分析以及成本低价化将是四极杆质谱计相关研究的主要趋势。 展开更多

关键词 四极杆质谱计 质量分析器 综述

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极高真空校准室内残余气体的成分分析 被引量：41

16

作者 成永军 李得天 +4 位作者 张涤新 冯焱 卢耀文 赵澜 徐婕 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期54-59,共6页

用四极质谱计对316L不锈钢制作的极高真空(XHV)校准室在烘烤前、后的残余气体成分进行了分析。一个热阴极电离规(IE514)和一个四极质谱计(QMS200)连接在XHV校准室上。烘烤前,开、关热阴极电离规以及对其进行除气,放出的气体主要有H2O、C... 用四极质谱计对316L不锈钢制作的极高真空(XHV)校准室在烘烤前、后的残余气体成分进行了分析。一个热阴极电离规(IE514)和一个四极质谱计(QMS200)连接在XHV校准室上。烘烤前,开、关热阴极电离规以及对其进行除气,放出的气体主要有H2O、CO、H2、CH4和CO2。烘烤后,开、关热阴极电离规以及对其进行除气,放出的气体主要有CO、H2、CO2和CH4。整个烘烤过程完成后2h,XHV校准室内的压力在室温下通过分子泵串联抽气机组抽至8.97×10-9Pa,用四极质谱计分析到的残余气体成分主要为H2和CO。整个烘烤过程完成后4h,打开非蒸散型吸气剂泵(NEGP)对XHV校准室抽气,结果表明NEGP对H2具有较大的抽速,但对碳氢类化合物(如CH4)和惰性气体几乎没有抽速。用NEGP对XHV校准室连续抽气72h后,XHV校准室内的压力从8.34×10-9Pa下降到9.12×10-10Pa。不锈钢XHV校准室内的残余气体成分中大量的CO和CO2主要来自于四极质谱计。 展开更多

关键词 不锈钢 极高真空 残余气体 四极质谱计 非蒸散型吸气剂泵

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基于静态膨胀法的极小漏率校准方法研究 被引量：2

17

作者 杨长青 李得天 +3 位作者 成永军 冯焱 赵澜 习振华 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1380-1385,共6页

提出了一种基于静态膨胀法的极小漏率校准方法。该方法通过测量被校漏率离子流上升率及四极质谱计校准系数实现校准。实验发现,10-10Pa·m3/s量级极小漏率的离子流上升率重复性良好;采用混合气体二级膨胀能有效降低复杂膨胀过程对... 提出了一种基于静态膨胀法的极小漏率校准方法。该方法通过测量被校漏率离子流上升率及四极质谱计校准系数实现校准。实验发现,10-10Pa·m3/s量级极小漏率的离子流上升率重复性良好;采用混合气体二级膨胀能有效降低复杂膨胀过程对四极质谱计校准系数重复性引入的测量不确定度。通过对一支10-10Pa·m3/s真空漏孔的校准实验,证明基于静态膨胀法的极小漏率校准方法有效可行。当进一步减小校准室容积时,该方法能够实现10-13Pa·m3/s量级极小漏率的校准。 展开更多

关键词 极小漏率 静态膨胀法 离子流上升率 四极质谱计校准系数

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金属材料气泡的质谱分析 被引量：1

18

作者 王斌 《质谱学报》 EI CAS CSCD 1989年第2期53-58,共6页

本文叙述运用气体渗透原理,采用不影响气体组份的小孔流导和四极质谱计,对有气泡和无气泡的金属材料进行对比分析。

关键词 金属材料 四极质谱计 质谱分析 流导法 超高真空阀 碎片峰 谱峰 组份 孔流 带材

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固定流导法真空漏孔校准装置 被引量：31

19

作者 李得天 郭美如 +4 位作者 葛敏 张周焕 王占忠 刘波 杨新民 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期358-362,共5页

为了精确校准较小漏率真空漏孔,研制了固定流导法真空漏孔校准装置。在漏孔校准过程中,通过调节稳压室中的压力,很容易使标准气体流量与漏孔漏率非常接近或相等,从而避免四极质谱计的非线性影响。通过实验测试,校准装置的极限真空度为3.... 为了精确校准较小漏率真空漏孔,研制了固定流导法真空漏孔校准装置。在漏孔校准过程中,通过调节稳压室中的压力,很容易使标准气体流量与漏孔漏率非常接近或相等,从而避免四极质谱计的非线性影响。通过实验测试,校准装置的极限真空度为3.7×10-6Pa,漏率校准范围为10-5Pa.m3/s^10-11Pa.m3/s,合成标准不确定度为1.4%~4.2%。 展开更多

关键词 真空漏孔 校准装置 固定流导法 四极质谱计

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金属氚化物中^3He的热解吸方法 被引量：4

20

作者 程贵钧 王维笃 +3 位作者 杨本福 龙兴贵 彭述明 罗顺忠 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期372-376,共5页

在自行设计的全金属高真空热解吸系统上,以ELITESPE50型四极质谱计(QMS)为分析器,建立了金属氚化物中3He的热解吸和数据处理方法。解吸过程中,金属系统处于真空密闭状态,薄膜压力计直接测量解吸出的气体压力,质谱计则通过微量渗漏阀在... 在自行设计的全金属高真空热解吸系统上,以ELITESPE50型四极质谱计(QMS)为分析器,建立了金属氚化物中3He的热解吸和数据处理方法。解吸过程中,金属系统处于真空密闭状态,薄膜压力计直接测量解吸出的气体压力,质谱计则通过微量渗漏阀在线取样测量,所采集的数据均为积分形式。研究结果表明:四极质谱计标定解吸系统内4He的分压<350Pa时,其相关系数R>0.99,且记忆效应的贡献极弱;离子态氚T+对m/e=3组分分压的贡献可按IT+≈0.01IT2+确定,不干扰3He的测定;将气体解吸所得的积分数据经平滑并微分处理后可准确得到气体释放速率与退火温度的关系,即热解吸谱。 展开更多

关键词 ^3HE 热解吸 金属氚化物 四极质谱计

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