Abbildungsfehler im Massenspektrometer infolge von Raumladung und Magnetfeldsättigung

Zusammenfassung

In einem 60°-Massenspektrometer mit magnetischer Richtungsfokussierung werden folgende Effekte experimentell untersucht: 1. Der Einfluß der Raumladung auf die Lage des Spaltbildes und auf den Meßwert des Mischungsverhältnisses: Bei einem Auffängerstrom von 10⁻⁸ Amp ergeben sich Spaltbildverschiebungen in der Größenordnung einiger Millimeter und Fehler im Mischungsverhältnis verschieden häufiger Komponenten von etwa 10%. 2. Der Einfluß der Magnetfeldsättigung auf die Abbildungseigenschaften des Sektorfeldes: Er führt bei großen Massen zu einer Massenabhängigkeit der Abbildungsschärfe und damit ebenfalls zu Fehlern im Mischungsverhältnis. Es werden Methoden zur Beseitigung der Fehler angegeben. In einem Anhang werden Formeln abgeleitet, mit denen sich die Raumladungseinflüsse unter Berücksichtigung der komplizierten geometrischen Verhältnisse in den Trägerbündeln des Massenspektrometers abschätzen lassen. Das Ergebnis der Rechnung steht in größenordnungsmäßiger Übereinstimmung mit den experimentell beobachteten Effekten.