GD-MS. Масс-спектрометры с тлеющим разрядом.

Масс-спектрометры тлеющего разряда высокого разрешения сделаны на основе магнитных масс-анализаторов (магнитных масс-спектрометров) и источника тлеющего разряда постоянного тока. Такие масс-спектрометры характеризуются очень низкими пределами обнаружения (ppb и ниже в твердой пробе). Данный метод позволяет анализировать проводящие и полупроводящие образцы, поэтому он находит широкое применение в анализе металлов, сплавов и других высокочистых материалов.

Тлеющий разряд поддерживается сочетанием ионно-электронной эмиссии с поверхности катода и ионизации в плазме. Эмитированные и ускоренные в электрическом поле разряда электроны вызывают возбуждение и ионизацию атомов рабочего газа (обычно используют аргон). Ионы аргона, бомбардирующие катод, вызывают не только ионно-электронную эмиссию, но и выбивают атомы материала катода; происходит распыление и атомизация пробы. Атомы пробы в свою очередь участвуют в различных столкновениях в плазме, также приводящих к возбуждению и ионизации. Кванты света, излученные возбужденными атомами, можно детектировать с помощью атомно-эмиссионной спектроскопии, а ионы — методом масс-спектрометрии.

Масс-спектрометры тлеющего разряда – это простой и удобный способ определения химических элементов в однородных и многослойных образцах различной природы. Помимо непосредственного анализа химического состава в научных исследованиях масс-спектрометры тлеющего разряда могут найти применение в лабораториях, которые занимаются вопросами анализа тонких покрытий.

Масс-спектрометр высокого разрешения с ионизацией образца тлеющим разрядом осуществляет одновременное определение и матричных, и примесных элементов (диапазон определяемых концентраций от долей ppb до 100 %) за одно измерение. Этот метод применяется в следующих областях:

• Производство высокочистых металлов;
• производство полупроводниковых материалов и подложек;
• материалов для аэрокосмической промышленности и др.