Масс-спектрометры ЭМГ-20-8 и ЭМГ-20-9

Назначение

Масс-спектрометры моделей ЭМГ-20-8    и ЭМГ-20-9 предназначены для измерения

содержания компонентов/примесей в газах и    газовых смесях на основе полученных масс-спектров.

Описание

Принцип действия масс-спектрометров основан на ионизации молекул исследуемого газа с образованием положительно заряженных ионов, которые поступают в масс-анализатор, в котором осуществляется разделение ионов по массам.

Масс-спектрометр состоит из масс-анализатора времяпролетного типа, совмещенного с турбомолекулярным вакуумным насосом, системы ввода проб, блока электроники и встроенного компьютера. В масс-спектрометре ЭМГ-20-9 используется масс-анализатор линейного типа. В масс-спектрометре ЭМГ-20-8 используется масс-анализатор с V-образной траекторией пролета ионов и дифференциальной откачкой ионного источника, что обеспечивает его высокую чувствительность.

Масс-спектрометр работает следующим образом: газовая проба, поступающая от системы пробоотбора и пробоподготовки при измерениях в потоке, или из баллона (пробоотборника) при анализе дискретных проб, через систему ввода подается в камеру масс-анализатора. В ионизационном промежутке источника ионов происходит ионизация молекул исследуемого газа и образование положительно заряженных ионов. Ионизация производится пучком электронов. Под действием электрического поля происходит выталкивание ионов в пространство дрейфа. Разделение ионов по массам осуществляется по времени пролета ионных пучков в бесполевом пространстве дрейфа. Приходящие на детектор ионные пучки преобразуются в импульсы электрического тока приемником ионов. Амплитуда импульса (величина токового сигнала) пропорциональна концентрации ионов с определенным отношением массы к заряду. Полученные с детектора электрические импульсы для всей развертки спектра усиливаются широкополосным усилителем и поступают в систему регистрации (модуль обработки спектра), где происходит их преобразование и оцифровка.

Подача газовых смесей в масс-спектрометр может выполняться автоматически, по заранее заданной оператором программе, или в ручном режиме.

Обе модели масс-спектрометров имеют одинаковый внешний вид, внешний вид масс-спектрометра модели ЭМГ-20-8 приведен на рисунке 1.

Масс-спектрометры оснащены автономным ПО, которое управляет работой прибора и отображает, обрабатывает и хранит полученные данные. ПО «MG» установлено в компьютере, находящимся непосредственно в корпусе масс-спектрометра, а ПО «Station» установлено на внешнем компьютере.

К метрологически значимой части ПО «MG» относятся файл MG16.exe; к метрологически значимой части ПО «Station» относятся файл Station3.exe.

Метрологически значимая часть ПО выполняет следующие функции:

-    управление прибором;

-    настройка режимов работы прибора;

-    получение масс-спектров;

-    обработка и хранение результатов измерений;

-    построение градуировочных графиков;

-    проведение диагностических проверок прибора и отдельных его блоков.

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010. Влияние ПО на метрологические характеристики учтено при их нормировании.

Технические характеристики

1 В двухкомпонентной газовой смеси диоксид углерода/азот (ГСО 9738-2011).

Знак утверждения типа

наносится на титульном листе руководства по эксплуатации методом компьютерной графики и на корпуса прибора в виде наклейки.

Комплектность

-    масс-спектрометр;

-    руководство по эксплуатации;

-    паспорт;

-    методика поверки МП-242-1646-2013.

Поверка

осуществляется по документу МП-242-1646-2013 «Масс-спектрометры моделей ЭМГ-20-8 и ЭМГ-20-9. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» 25.10.2013 г.

Основные средства поверки: стандартные образцы - поверочные газовые смеси ГСО 3947-87 (водород/воздух), ГСО 9738-2011 (диоксид углерода/азот).

Сведения о методах измерений

приведены в следующих документах:

1.    Масс-спектрометр ЭМГ-20-8. Руководство по эксплуатации.

2.    Масс-спектрометр ЭМГ-20-9. Руководство по эксплуатации.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к масс-спектрометрам моделей ЭМГ-20-8 и ЭМГ-20-9

Технические условия ТУ 4215-003-27508525-2012.

По сигналу на линии водорода при использовании стандартного образца водород/воздух ГСО 3947-87 с объемной долей водорода 1 %.

Рекомендации к применению

при выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.