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Tutorial MenueMassenspektrometrieLerneinheit 12 von 14

Massenspektrometer - Der Massenanalysator - Doppelfokussierung

Elektrostatisches Sektorfeld

Das elektrostatische Sektorfeld (auch als Elektrostatischer Analysator (ESA) bezeichnet) dient zur zusätzlichen Geschwindigkeits- und damit Energiefokussierung der Ionen. Es verringert sowohl die Energie- als auch die Richtungsverteilung der Ionen beim Verlassen der Ionenquelle.

Das elektrostatische Feld ist der Energie-Filter des Massenanalysators.

Das elektrostatische Sektorfeld besteht aus zwei leicht gekrümmten Kondensatorplatten, die auf konstantem Gleichstrompotenzial gehalten werden. In dieses homogene elektrische Feld treten die beschleunigten Ionen ein. Sie werden von der negativen Platte angezogen und auf eine Kreisbahn gelenkt. Für Ionen gleicher Masse/Ladungsverhältnisse, aber unterschiedlicher kinetischer Energien, unterscheidet sich der Radius der Kreisbahnen.

Abb.1
Elektrostatisches Sektorfeld

Die langsameren Ionen werden stärker vom elektrischen Feld beeinflusst und bewegen sich mehr zum negativen Potential hin. Sie gelangen damit auf einem relativ kurzen Weg durch das Feld hindurch. Die schnelleren Ionen bewegen sich weiter in den elektrostatischen Analysator hinein, bevor sie durch den Einfluss des elektrischen Feldes abgelenkt werden. Sie müssen damit einen relativ weiten Weg durch den Kondensator zurücklegen. Beim Austritt aus dem Feld ist die Geschwindigkeitshomogenität des Ionenstrahls verbessert.

Neben dieser Geschwindigkeits- bzw. Energie-Fokussierung hat der elektrische Analysator auch eine richtungsfokussierende Wirkung.

Foto eines elektrostatischen Sektorfeldes

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