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Massenspektrometer - Der Detektor

Der Sekundärelektronenvervielfacher

Der Sekundärelektronenvervielfacher (SEV) verarbeitet einen Elektronenstrom. Deshalb ist ihm eine Konversionsdynode vorgeschaltet. Diese erzeugt aus den Ionen, die aus dem Massenanalysator austreten, Elektronen. Diese Konversionsdynode liegt auf einem hohen Potenzial (bis zu einigen kV), die Polarität ist der der Ionen entgegengesetzt. Die erzeugten Elektronen werden zu einer Dynode beschleunigt und schlagen dort weitere Elektronen heraus. Dieser Vorgang wiederholt sich, so dass es an den weiteren Beschleunigungsdynoden zu einem kaskadenartigen Anschwellen der Elektronenanzahl kommt. Die Elektronen erzeugen ein elektrisches Signal.

In Magnetfeldgeräten wird dieser Detektor direkt in das Vakuumsystem mit eingebaut und die Ionen erreichen durch einen Austrittsspalt den Detektor. Bei Quadrupolgeräten müssen die Ionen zunächst noch einmal beschleunigt werden.

Diskontinuierlicher SEV

Abb.1
diskontinuierlicher SEV
Abb.2
Aufbau des diskontinuierlichen SEV

Der diskontinuierliche SEV enthält bis zu 20 Einzeldynoden mit einer Cu/Be-Oberfläche. An jeder der Beschleunigungsdynoden liegt ein Potenzial an.

Kontinuierlicher SEV

Abb.3
Aufbau des kontinuierlichen SEV

Der kontinuierliche SEV besteht aus Glas mit einer hohen Bleidotierung und erinnert in seiner Form an ein Trinkhorn. Es liegt eine Spannung von etwa 2 kV über die gesamte Länge des Detektors an.

Tab.1
SEV
VorteileNachteile
▪ hoher Verstärkungsfaktor von 104 bis 108 ▪ linearer Bereich über 6 Größenordnungen ▪ Ansprechzeiten im ns-Bereich ▪ robust und zuverlässig ▪ relativ kurze Lebensdauer ▪ Empfindlichkeitsverlust mit der Zeit aufgrund von Veränderungen der Dynodenoberfläche durch auftreffende Ionen ▪ weniger empfindlich gegenüber schwereren Ionen (Emission von Sekundärelektronen hängt von Geschwindigkeit und Masse der Ionen ab)
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