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Tutorial MenueMassenspektrometrieLerneinheit 3 von 14

Massenspektrometer - Das Vakuumsystem

Mittlere freie Weglänge

Nach der kinetischen Gastheorie ist die mittlere freie Weglänge L (in m) gegeben durch folgende Gleichung:

L = k T 2 p σ k - Boltzmann-Konstante ( 1,38 10 21 J / K ) T - Temperatur (in K) p - Druck (in Pa) σ - Kollisionsdurchmesser (in m 2 ), gegeben durch σ = π d 2 d - Summe der Radien der kollidierenden Teilchen (in m)

Man kann den mittleren freien Weg eines Ions unter Normalbedingungen in einem Massenspektrometer (T ca. 300 K, σ ca. 4,5·10-21  m2) näherungsweise mit folgender Gleichung berechnen:

L = 0,66 p (p in Pa)

Geht man davon aus, dass die in der Ionenquelle gebildeten Ionen durch den Massenanalysator bis zum Detektor einen Weg von etwa 1 m zurücklegen müssen, sollte der Druck theoretisch mindestens 0,66 Pa betragen. In der Praxis arbeitet man bei etwas niedrigeren Drücken.

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