دستگاه آبکاری یون خلاء اغلب برای کنترل فرآیند پوشش آن باید از طیف سنج جرمی استفاده کند و طیف سنج جرمی سیکلوترون نوعی طیف سنج جرمی تعادل انرژی است. این مبتنی بر پدیده رزونانس سیکلوترون یونها در میدان الکتریکی با فرکانس بالا متعامد و میدان مغناطیسی DC به عنوان اصل کار آن است. اصل اساسی آن توسط هیپل و همکاران ارائه شده است. در سال 1949. در سال 1951 ، توماس و همکاران. برای اولین بار طیف سنج جرمی ایجاد کرد. در سال 1954 ، آلپرت و همکاران. یک طیف سنج جرمی سیکلوترون ساده ایجاد کرد که می تواند برای تجزیه و تحلیل گاز باقیمانده تحت خلاء فوق العاده بالا ، که باعث توسعه فناوری خلاء فوق العاده بالا شد ، استفاده کرد. در سال 1960 ، Klopfer یک طیف سنج جرمی سیکلوترون پیچیده را ایجاد کرد که می تواند تأثیر بار فضای یونی غیر رزونانس را از بین ببرد. حساسیت طیف سنج جرمی می تواند در 10 ٪ بدون تغییر باقی بماند و تجزیه و تحلیل کمی را ممکن می سازد. با این حال ، این مضرات تنظیم پارامتر دشوار ، ساختار پیچیده و به طور کامل الکترودهای داخلی را دشوار می کند.
از آنجا که آنالایزر و منبع یونی طیف سنج جرمی سیکلوترون در یک فضای کوچک همزیستی می شوند ، میدان الکتریکی توسط یون های غیر رزونانس مختل می شود. بنابراین ، به منظور غلبه بر اعوجاج میدان الکتریکی ناشی از یون های غیر رزونانس ، یک طیف سنج جرمی سیکلوترون از نوع لوله پیچیده بر اساس طیف سنج جرمی سیکلوترون ساده توسعه داده شد ، و عملکرد آن از طیف سنج جرمی سیکلوترون ساده پایدار است.
پارامترهای اصلی طیف سنج جرمی عبارتند از: حساسیت ثابت ، فرکانس رزونانس سیکلوترون ، حداکثر شعاع که یونهای غیر رزونانس M+△ M می توانند به ، وضوح ، انرژی نهایی یون های رزونانس ، طول مسیر یون های رزونانس ، زمان پرواز یونهای رزونانس و تعداد سیکلوترون های یون های رزونانس دسترسی پیدا کنند.
مزایا و مضرات آن عبارتند از:
1. مزایا: قطعات کمتری ، الکترودهای نازک ، اندازه کوچک ، کمتر از آن و تقریباً "اثر حافظه" و غیره ، به ویژه برای تجزیه و تحلیل گاز باقیمانده از حجم کوچک خلاء فوق العاده مناسب.
2. معایب: عملکرد ناخوشایند ، استاندارد جرم غیرخطی ، میدان مغناطیسی مورد نیاز ، ضبط خودکار پیچیده خطوط طیفی و عدم توانایی در استفاده از ضرب الکترونی برای تشخیص ، که حداقل فشار قابل تشخیص را محدود می کند.
در سال 1960 ، کالج در چنگدو ، کشور من برای اولین بار با موفقیت یک طیف سنج جرمی سیکلوترون را توسعه داد. در سال 1963 ، انستیتوی الکترونیک آکادمی علوم چین مطالعه مفصلی در مورد ویژگی های کار طیف سنج جرمی سیکلوترون ساده انجام داد. در سال 1965 ، انستیتوی فیزیک لانژو آکادمی علوم چین مجموعه ای از تجهیزات طیف سنجی جرمی سیکلوترون ساده را با دقت کمی 20 ٪ توسعه داد و پایه و اساس تحقیقات بعدی و توسعه طیف سنجهای جرمی را برای دستگاه های آبکاری یونی فراهم کرد.
