¿Cuáles son las especificaciones de los espectrómetros de masas?
Las unidades de medición de presión parcial se caracterizan fundamentalmente por las siguientes propiedades (DIN 28 410):
¿Qué es la resolución de anchura de línea?
La anchura de línea es una medida del grado en que se puede distinguir entre dos líneas adyacentes de la misma altura. Lo que suele indicarse normalmente es la resolución, que se define como R = M / ΔM y es constante en el espectrómetro cuadripolar en todo el alcance másico, ligeramente superior a 1 o ΔM < 1.
A menudo se oyen expresiones similares a "resolución de unidad con un 15 % de valle", que hacen referencia a que el "fondo del valle" entre dos puntos adyacentes de la misma altura alcanza el 15 % de la altura del pico, esto es, a un 7,5 % de la altura máxima, la anchura de línea DM obtenida en una medición de un pico concreto es de 1 UMA (unidad de masa atómica); a este respecto, véase el diagrama de la Fig. 4.10.
Fig. 4.10: Anchura de línea con valle del 15 %
¿Cuál es el rango de masas de los espectrómetros de masas?
El rango de masas está caracterizado por los números atómicos de los iones más ligero y más pesado con una única carga detectados con la unidad.
¿Qué es la sensibilidad en la espectrometría de masas?
La sensibilidad E es el cociente de caudal de iones medido y la correspondiente presión parcial; suele especificarse para el argón o el nitrógeno.
(4.1)
Cómo definir la presión parcial mínima detectable
La presión parcial mínima detectable se define como una relación entre la amplitud del ruido y la sensibilidad:
Relación de presión parcial mínima detectable (concentración)
La definición es la siguiente:
RPPMD = pmín / pΣ(ppm)
Esta definición, que es un poco "torpe" a efectos prácticos, debe explicarse utilizando la detección de argón-36 en el aire a modo ejemplo: el aire contiene un 0,93 % de volumen de argón; la frecuencia isotópica relativa del Ar-40 al Ar-36 es del 99,6 % al 0,337 %. Por lo tanto, la parte de Ar-36 del aire se puede calcular de la siguiente manera:
Fig. 4.11: Detección del argón-35
En la Figura 4.11 aparece una impresión de pantalla de la medición. La altura del pico de Ar36 de la ilustración se ha calculado en 1,5 · 10-13 A y la amplitud del ruido Δ · i+R, en 4 · 10-14 A. La concentración mínima detectable es aquella a la que la altura del pico es igual a la amplitud del ruido. De este modo, se obtiene que la altura del pico medible más baja es de 1,5 · 10-13 A/2,4 · 10-14 A = 1,875. A partir de este cálculo, se obtiene que la concentración detectable mínima llega a:
¿Cuál es el rango de linealidad de los espectrómetros de masas?
El rango de linealidad es el rango de presión del gas de referencia (N2, Ar) en el que la sensibilidad se mantiene constante dentro de unos límites que deben especificarse (±10 % para dispositivos de medición de la presión parcial).
En el rango inferior a los 1 · 10-6 mbar, la relación entre el caudal de iones y la presión parcial es estrictamente lineal. Entre 1 · 10-6 mbar y 1 · 10-4 mbar se producen desviaciones mínimas con respecto de las características lineales. Por encima de los 1 · 10-4 mbar, estas desviaciones crecen hasta que, en última instancia, en un rango superior a 10-2 mbar, los iones de la atmósfera de gas denso ya no podrán alcanzar la trampa iónica. El apagado de emergencia del cátodo (por presión excesiva) casi siempre está configurado en 5 · 10-4 mbar. En función de la información pertinente, habrá diferentes límites superiores de uso.
En aplicaciones analíticas, siempre que sea posible, no se deben superar los 1 · 10-6 mbar. El rango que comprende de los 1 · 10-6 mbar a los 1 · 10-4 mbar sigue resultando adecuado para obtener imágenes nítidas de la composición del gas y la regulación parcial de la presión (véase la Fig. 4.12).
Fig. 4.12: Curva de linealidad cualitativa
Información sobre superficies y capacidad de secado en horno
Entre la información adicional necesaria para evaluar un sensor figuran especificaciones sobre la temperatura de secado en horno (durante la medición o mientras el cátodo o el SEMP están desactivados), los materiales utilizados y las áreas superficiales de los componentes metálicos, de vidrio y cerámicos y el material y las dimensiones del cátodo; también se necesitan datos sobre la energía de impacto de electrones de la fuente iónica (y sobre su capacidad de ajuste). Estos valores son fundamentales para el funcionamiento ininterrumpido y para cualquier efecto en la composición del gas por parte del propio sensor.
Fundamentos de la tecnología de vacío
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Referencias
- Símbolos de vacío
- Glosario de unidades
- Referencias y fuentes
Símbolos de vacío
Un glosario de símbolos comúnmente utilizados en diagramas de tecnología de vacío como representación visual de tipos y piezas de bombas en sistemas de bombeo
Glosario de unidades
Una descripción general de las unidades de medida utilizadas en la tecnología de vacío y el significado de los símbolos, así como los equivalentes actuales de las unidades históricas
Referencias y fuentes
Referencias, fuentes y lecturas adicionales relacionadas con los conocimientos fundamentales sobre la tecnología de vacío
