Système De Détection Des Ions - Thermo Scientific TSQ Serie Mode D'emploi

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Description des fonctions
Spectromètre de masse
Système de détection des ions
Le spectromètre de masse TSQ est équipé d'un système de détection des ions excentré à haute
sensibilité. Celui-ci fournit un rapport signal sur bruit élevé et permet d'alterner la polarité de la
tension entre les modes de fonctionnement pour ions positifs et ions négatifs. Le système de détection
comprend une dynode de conversion de 15 kV et un multiplicateur d'électrons à canal. Voir la
Figure 29. Ce système se trouve à l'arrière du tube de vide, derrière l'analyseur de masse.
La dynode de conversion est une surface métallique concave située dans l'angle droit du faisceau d'ions.
Le système TSQ applique à la dynode de conversion un potentiel de +15 kV pour la détection des ions
négatifs ou de -15 kV pour la détection des ions positifs. Lorsqu'un ion entre en contact avec la surface
de dynode de conversion, une ou plusieurs particules secondaires sont produites. Ces particules
peuvent inclure des ions positifs, des ions négatifs, des électrons et des ions neutres. Quand des ions
positifs viennent frapper la dynode de conversion de charge négative, les particules secondaires d'intérêt
sont des ions négatifs et des électrons. Quand des ions négatifs viennent frapper la dynode de
conversion de charge positive, les particules secondaires d'intérêt sont des ions positifs. La surface
incurvée de la dynode de conversion focalise ces particules secondaires et un gradient de tension
accélère les particules dans le multiplicateur d'électrons.
Le multiplicateur d'électrons est composé d'une cathode et d'une anode. La cathode du multiplicateur
d'électrons est une résistance en oxyde de plomb de la forme d'un entonnoir. L'anneau haute tension
applique un potentiel pouvant atteindre jusqu'à -2,5 kV à la cathode. L'extrémité de sortie de la
cathode (au niveau de l'anode) a un potentiel proche d'un potentiel de terre.
L'anode du multiplicateur d'électrons se présente sous la forme d'une coupelle située à l'extrémité de
sortie de la cathode. L'anode collecte les électrons produits par la cathode. Elle se visse dans l'orifice de
passage de l'anode situé à la base de celle-ci.
Les particules secondaires provenant de la dynode de conversion frappent les parois internes de la
cathode du multiplicateur d'électrons avec une énergie suffisante pour permettre l'éjection des
électrons. Les électrons éjectés sont accélérés et transportés dans la cathode, portés par le gradient de
potentiel positif croissant. La forme en entonnoir de la cathode empêche les électrons éjectés de
parcourir une grande distance avant de frapper de nouveau la surface interne de la cathode, ce qui
occasionne l'émission de nouveaux électrons. Une cascade d'électrons est ainsi créée pour produire
finalement un courant mesurable à l'extrémité de la cathode, où l'anode procède à la collecte des
électrons. Le courant collecté par l'anode est proportionnel au nombre de particules secondaires qui
frappent la cathode.
34 Manuel du matériel de la gamme TSQ Thermo Scientific