Gas analysis and mas spectrometers banner

Wat is kwantitatieve gasanalyse?

Bijzondere moeilijkheden komen voor bij de interpretatie van het spectrum van een onbekend gasmengsel. De verhoudingen van de ionenstroom van verschillende bronnen kunnen pas tegen elkaar worden gecompenseerd nadat alle bronnen zijn geïdentificeerd. In veel toepassingen in de vacuümtechnologie gaat het om mengsels van enkele eenvoudige gassen met een bekende identiteit, met atomaire getallen van minder dan 50 (waarbij de procesgerelateerde gassen uitzonderingen kunnen vormen). In het normale, meer gecompliceerde geval zal er een spectrum zijn met een veelheid aan overlappingen in een volledig onbekend mengsel van vele gascomponenten; hier zal een kwalitatieve analyse moeten worden uitgevoerd voordat een kwantitatieve analyse wordt geprobeerd. De moeilijkheidsgraad hangt af van het aantal overlappingen (individueel/enkele/veel). 

In het geval van individuele superimposities kan het onderling in evenwicht brengen van de ionenstromen tijdens de meting van één en hetzelfde type gas voor meerdere atoomgetallen vaak productief zijn. 

Bij een groter aantal overlappingen en een beperkt aantal gassen in het algemeen kan een tabellarische evaluatie met correctiefactoren ten opzichte van het spectrum van een kalibratiegas met een bekende samenstelling vaak nuttig zijn. 

In het meest algemene geval leveren meerdere gassen een grotere of kleinere bijdrage aan de ionenstroom voor alle massa's. Het aandeel van een gas g in elk geval voor het atoomnummer m wordt uitgedrukt door de fragmentfactor F fm,g. Om de berekening te vereenvoudigen, bevat de fragmentfactor F fm,g ook de transmissiefactor TF en de detectiefactor DF. Vervolgens is de ionstroom naar massa m, als functie van de totale ionstromen van alle betrokken gassen, in matrixnotatie:

ion current vector

De ionenstroomvector voor de atomaire getallen m (voortvloeiend uit de bijdragen van de fragmenten van de afzonderlijke gassen) is gelijk aan de fragmentmatrix maal de vector van de som van de stromen voor de afzonderlijke gassen. 

gas-analysis-and-mass-spectrometers

(in vereenvoudigde notatie: i = FF · I) 

waarbij im + = ionenstroomvector voor de atomaire getallen, voortvloeiend uit de bijdragen van fragmenten van verschillende afzonderlijke gassen 

gas-analysis-and-mass-spectrometers
gas-analysis-and-mass-spectrometers

Men ziet dat de ionenstroom veroorzaakt door een gas evenredig is met de partiële druk. Het lineaire vergelijkingssysteem kan alleen worden opgelost voor het speciale geval waarbij m = g (kwadratische matrix); het wordt overgeïdentificeerd voor m > g. Door onvermijdelijke meetfout (ruis, enz.) er is geen set van totale ionenstroom I +g (deeldrukken of concentraties) die precies voldoet aan het vergelijkingssysteem. Van alle denkbare oplossingen is het nu nodig om set I +*g te identificeren die na omgekeerde berekening ten opzichte van de partiële ionstromen I + *m de kleinste kwadratische afwijking vertoont ten opzichte van de daadwerkelijk gemeten partiële ionstromen i+m. Dus: 

gas-analysis-and-mass-spectrometers

Dit minimalisatieprobleem is wiskundig identiek aan de oplossing van een ander vergelijkingssysteem 

gas-analysis-and-mass-spectrometers

Deze kunnen direct door de computer worden geëvalueerd. De ionstroomvector voor de afzonderlijke gassen is dan: 

gas-analysis-and-mass-spectrometers
Download Software

Grondbeginselen van vacuümtechnologie 

Download ons eBook 'Grondbeginselen van vacuümtechnologie' om de basisprincipes en processen van vacuümpompen te ontdekken. 

Referenties

Vacuümsymbolen

Vacuümsymbolen

Een woordenlijst van symbolen die vaak worden gebruikt in vacuümtechnologieschema's als visuele weergave van pomptypen en onderdelen in pompsystemen

MEER HIEROVER

Verklarende woordenlijst

Verklarende woordenlijst

Een overzicht van de meeteenheden die in vacuümtechnologie worden gebruikt en wat de symbolen betekenen, evenals de moderne equivalenten van historische eenheden

MEER HIEROVER

Referenties en bronnen

Referenties en bronnen

Referenties, bronnen en verdere lectuur met betrekking tot de fundamentele kennis van vacuümtechnologie

MEER HIEROVER

Vacuümsymbolen

Een woordenlijst van symbolen die vaak worden gebruikt in vacuümtechnologieschema's als visuele weergave van pomptypen en onderdelen in pompsystemen

MEER HIEROVER

Verklarende woordenlijst

Een overzicht van de meeteenheden die in vacuümtechnologie worden gebruikt en wat de symbolen betekenen, evenals de moderne equivalenten van historische eenheden

MEER HIEROVER

Referenties en bronnen

Referenties, bronnen en verdere lectuur met betrekking tot de fundamentele kennis van vacuümtechnologie

MEER HIEROVER

Production / People Image Pictures

Laten we praten

We richten ons op de nabijheid van de klant. Neem gerust contact met ons op als u vragen hebt.

Contacteer ons

Loading...