5. Включение масс-спектрометра мх-7304

1. Включить тумблер «Сеть» усилителя постоянного тока (УПТ).

2. Прогреть УПТ в течение 30 мин, после чего установить нуль УПТ потенциометром «Регулировка нуля», постепенно переключая шкалы прибора в положение 150 V.

3. Включить тумблер «Сеть» блока питания источника ионов в положение М, при этом должна загореться сигнальная лампочка. Установить режим источников ионов U₂ = (812) В; U_а = (3050) В; U_i = (5070) В; U₀ = (08) В; U₁ = ( 8 12) В; U_f = (01) В. Установить величину тока эмиссии 0,5 мА при положении «Эмиссия».

4. Включить тумблер «Сеть» блока управления (БУ), при этом должна загореться сигнальная лампочка.

5. Нажать кнопку «Сеть» коммутатора, при этом должна загореться сигнальная лампочка.

6. Включить тумблер «Сеть» блока питания ВЭУ (БПВ), при этом должна загореться сигнальная лампочка. Ручкой потенциометра регулирования высокого напряжения установить требуемую величину высокого напряжения  3кВ.

7. Выключить самопишущий потенциометр, предварительно ознакомившись с техническим описанием и инструкцией к нему.

8. Выключить тумблер «Сеть» блока управления.

6. Запись масс-спектра

Прибор может работать в режиме ручной, автоматической, циклической или программной развертки.

Проделать следующие операции в режиме ручной развертки:

1. Установить потенциометр «Развертка начало» на начало диапазона масс.

2. Установить потенциометр «Развертка конец» на конечный участок диапазона (0…200 масс).

3. Установить длительность развертки 15 с.

4. Установить потенциометр «Развертка начало», настроиться на пик газа, необходимый для отслеживания.

5. Включить самописец, записать пик газа, сделать анализ поведения газа в спектре.

6. Перевести тумблер из положения «Ручной» в положение «Автоматический».

7. Нажать кнопку «Сброс».

8. В режиме автоматической развертки записать (включив самописец) масс-спектр во всем диапазоне аналогично рис. 5.

9. Полученный масс-спектр расшифровать и сделать анализ остаточного спектра газов.

7. Выключение

1. Установить перед выключением все органы управления в нулевое положение.

2. Выключить блоки питания, УПТ, коммутатор, ВЭУ, БУ, самописец ЛКС-4 (рис. 6).

7. Порядок выполнения лабораторной работы

1. Ознакомившись с техническим описанием масс-спектрометра, прибора ЛКС-4, а также механической системой «Ангара», получить и записать масс-спектры газов (единичный и развернутый).

2. Сделать элементный анализ полученных спектров.

3. При наличии кислорода в спектре произвести поиск течи.

4. Оценить состояние готовности системы МЛЭ к предстоящему технологическому процессу.

9. Требования к отчету

Отчет должен содержать:

1) краткое описание физических основ масс-спектрометрии;

2) блок-схему масс-спектрометра;

3) результаты измерений и расчеты (масс-спектрограмму остаточного спектра и масс-спектрограмму обнаружения течи);

4) анализ полученных результатов и выводы.

10. Контрольные вопросы

1. Какие технологические задачи решаются с помощью масс-спектрометра?

2. В чем заключается принцип действия масс-спектрометров: времяпролетного, квадрупольного, монопольного?

3. Наличие каких масс в спектре говорит о загрязнении системы, нарушении герметичности?

4. О чем говорит наличие в спектре Н₂О, СО, О₂?

Рис. 6. Расположение отдельных блоков масс-спектрометра:

1 – блок питания источника анода; 2 – блок питания ВЭУ; 3 – блок управления; 4 – усилитель постоянного тока; 5 – коммутатор;

6 – самописец ЛКС – 4

Рис. 5. Спектр масс

Литература

1. Розбери Ф. Справочник по вакуумной технике и технологии. М.: Энергия, 1972.

2. Дэшман С. Научные основы вакуумной техники. М.: Энергия, 1965.

3. Техническое описание масс-спектрометра МХ-7304.

4. Вакуумная техника: Справ. материалы. М.: Внешторгиздат, 1968.

5. Вакуумная технология: Лаб. практикум по курсу «Технология электронного машиностроения» / Сост. Е. П. Васильева, В. П. Кононов, В. Б. Очирова и др. Красноярск: САА, 1994. 85 с.

Лабораторная работа № 3