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Massenspektrometer - Der Massenanalysator - Doppelfokussierung

Typen doppelfokussierender Sektorfeldgeräte

Prinzipiell sind verschiedenste Anordnungen der elektrostatischen und magnetischen Sektorfelder möglich. In der Praxis haben sich folgende Typen doppelfokussierender Sektorfeldgeräte durchgesetzt:

Nier-Johnson-Geometrie:

Abb.1
Nier-Johnson-Geometrie

Zuerst erfolgt im elektrostatischen Sektorfeld die Geschwindigkeitsfokussierung des Ionenstrahls, anschließend werden im magnetischen Sektorfeld die Masse/Ladungsverhältnisse aufgetrennt.

Umgekehrte Nier-Johnson-Geometrie:

Abb.2
Umgekehrte Nier-Johnson-Geometrie

Dieser Analysatortyp ist eine neuere Entwicklung. Im Vergleich zur Nier-Johnson-Geometrie ist hier lediglich die Reihenfolge der beiden Sektorfelder vertauscht. Diese Anordnung hat bei bestimmten Messtechniken (z.B. zur Analyse metastabiler Ionen) Vorteile, liefert aber eine etwas schlechtere Auflösung.

Mattauch-Herzog-Geometrie:

Abb.3
Mattauch-Herzog-Geometrie

Bei diesem Analysatortyp sind die beiden Sektorfelder in bestimmten Winkeln zueinander angeordnet. Das hat zur Folge, dass beide Fokalebenen übereinander liegen. Diese Anordnung erlaubt die gleichzeitige Abbildung eines relativ großen Massenbereiches in einer Bildebene, so dass die Detektion meist mit einer Fotoplatte erfolgt. Eingesetzt wird dieser Analysator meist bei massenspektrometrischen Elementanalysen mit Funkenanregung.

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