SpectromA_trie-de-masse-isotop... - Hal-SHS

Spectrom´etrie de masse isotopique `a ´emission
thermo-ionique
Wulfran Barthelemy
To cite this version:
Wulfran Barthelemy. Spectrom´etrie de masse isotopique `a ´emission thermo-ionique. 3`eme
version ; 67 pages. 2009. <hal-00866454>
HAL Id: hal-00866454
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00866454
Submitted on 26 Sep 2013
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Centre Européen Europôle Méditerranéen de l’Arbois
de Recherche et d’Enseignement CNRS UMR 6635
des Géosciences de l’Environnement Université d’Aix-Marseille III
(CEREGE) BP 80
13545 Aix-en-Provence cedex 4
S P E C T R O M E T R I E D E M A S S E
I S O T O P I Q U E
A E M I S S I O N T H E R M O - I O N I Q U E
( 3ème version )
W. Barthelemy et coll.
2009

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Figure 1 – Spectromètre de masse VG Sector 54 – 30

3
S O M M A I R E
INTRODUCTION
Ch. 1 – PRINCIPE
Atomes, isotopes et rapports isotopiques
Emission des ions
Accélération
Déviation par un champ magnétique
Détection des faisceaux d’ions
Ch. 2 – DESCRIPTION DETAILLEE DE LA SOURCE
La source solide
Chambre d’ionisation
Barillet d’échantillons
La thermo-ionisation
Préparation chimique des échantillons
Emission et loi de Rayleigh
Théorie de l’ionisation
Dépôt en simple filament
Dépôt en double ou triple filament
Accélération et focalisation
L’accélération des ions
La focalisation
Optique des ions
Divergence angulaire et fente alpha
Ch. 3 – L’ELECTRO-AIMANT OU ANALYSEUR MAGNETIQUE
La séparation en masse
Equations du mouvement des ions
Particularités géométriques des électro-aimants
Les secteurs magnétiques
La loi de Barber
Angles d’entrée et de sortie inclinés
Electro-aimants stigmatiques
Cas où ! et " valent 26 °
Droite focale
Pièce polaire
Les lignes de fuite du champ magnétique et autres défauts au second ordre
Ch. 4 – LA DETECTION DES IONS ANALYSES

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Les collecteurs d’ions de type cage de Faraday
Principe
Les repousseurs d’électrons
Les amplificateurs électroniques
Les systèmes de type convertisseurs tension-fréquence
Le multiplicateur d’électrons secondaires
Le détecteur de Daly
Le comptage d’ions
L’amplificateur d’impulsions
Le discriiminateur d’impulsions
Le comptage rapide
Ch. 5 - OPTIONS
Les ions négatifs
Oxydation
Inversion du potentiel
Les filtres électrostatiques
Définition
Calcul de la séparation en énergie
Spectromètres à double focalisation
Les filtres à quadrupôle
Le quadrupôle à tension alternative
Le quadrupôle à effet retardateur
Ch. 6 – MESURES ET DEPOUILLEMENT
Gammes d’intensités mesurables
La simple collection ou commutation de pic
La multicollection
Multicollection statique
Multicollection dynamique
L’expression des résultats
Le fractionnement de masse
Principe
Droite de discrimination
Approche mathématique
Calcul numérique de la correction de discrimination de masse
Tracé d’une droite de discrimination de masse
La normalisation en interne
L’utilisation de standards d’analyse
La statistique des mesures
Ecart-type
Erreur