مقاله احیای پمپ های یونی موجود دردستگاه طیف سنج جرمی با word دارای 5 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد مقاله احیای پمپ های یونی موجود دردستگاه طیف سنج جرمی با word کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله احیای پمپ های یونی موجود دردستگاه طیف سنج جرمی با word،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن مقاله احیای پمپ های یونی موجود دردستگاه طیف سنج جرمی با word :
مقدمه پایدار باشند ، وجود خلا فوق بالا (10-7 -10-10 mbar) ضـروری
امروزه خلأ به عنوان یکی از ارکان اصلی در توسعه فـن آوری است. با توجه به محدوده خـلاء مـورد نیـاز دسـتگاه طیـف سـنج
های پیشرفته از اهمیت بسزایی بر خوردار است. از جملـه کـاربرد جرمی، ایجاد چنین شرایطی توسط یک سیستم خلاء شـامل پمـپ
های خلاء در دستگاه های آنالیز می باشد که از معروفتـرین آن هـا رتاری به عنوان پمپ اولیه جهت پیش خلا کردن و نگهداری فشار
طیف سنج جرمی است که در علـوم و تحقیقـات هسـته ای بـرای پایین لازم در خروجی پمپ توربو مولکولار تا فشار 10-3 mbar،
اندازه گیری نسبت ایزوتوپی به کار گرفته می شـود. وجـود خـلاء یک پمپ توربو مولکولار، که دارای سرعت تخلیه زیـاد330 L.s-1
بالاو فوق بالا در این دستگاه ضروری است زیرا ایجاد یون هـا در و سرعت چرخش در حدود 24000 rpm است برای فراهم کردن
mbar -6 -4 فشار نهایی حدود 10-6 mbar و نها ًیتا دو پمپ یونی، با سرعت
محفظه چشمه یونی تحت خلاء ( -10 (10 امکان پـذیر تخلیه 20 L.s-1 برای رساندن فشار نهایی محفظه آنالیزور جرمی و
می باشد. همچنین برای انتقال و تفکیک یون ها در محفظه آنالیزور
جرمــی و بــالاخره جمــع آوری و آشــکار ســازی در کلکتــور از دتکتور به مقدار کمتر از 10-8 mbar فراهم می شود.
آنجائیکه یون ها به دلیل داشتن عمر کوتاه نمی توانند مدت زیادی
177
با توجه به اهمیت خلا در عملکرد طیف سـنج جرمـی از یـک طرف و وجود تحریم در کشـور و عـدم دسترسـی بـه بسـیاری از ادوات و تجهیزات خلاء فوق بالا از جملـه پمـپ هـای یـونی از طرف دیگر، در این مقاله به تشریح چگونگی احیـای پمـپ یـونی دستگاه طیف سنج جرمی که برای اولین بار در کشور توسـط ایـن ازمایشگاه صورت گرفته است، پرداخته می شـود تـا ضـمن حفـظ دستگاه های آنالیز دقیق و حساس که سرمایه های ارزشمند کشور می باشند گامی جهت توسعه فناوری های خلاء در کشور برداشـته شود. از این رو ابتدا اصول کار پمپ های یـونی (کنـدو پاشـی) و
عوامل موثر بر عملکرد آن ها توضیح داده مـی شـود سـپس روش احیای فیزیکی و شیمیایی این پمپ ها ارائه خواهد شد.
روش کار پمپهای یونی کند و پاشی
پمپ یونی شامل یک محفظه فولادی است که در برگیرنده یک آند استوانهای از جنس فولاد و دو صفحه کاتد تیتانیومی که در دو طرف آند نصب شده اند، می باشد. همان طور که در شکل 1
نشان داده شده است، میان صفحات کاتد و آند اختلاف پتانسیل در حدود 6 kV بر قرار می شود و یک میدان مغناطیسی در جهت میدان الکتریکی در حدود 1000 G اعمال می گردد. اساس عملکرد این پمپ بدین صورت است که به دلیل اختلاف پتانسیل زیاد پدیده تخلیه کاتد سرد رخ می دهد و الکترون ها از کاتد منتشر می شوند.[1]
شکل:1 اجزای پمپ یونی
به دلیل وجود مگنت الکترون ها در مسیر مارپیچ حرکت می کنند و احتمال برخورد آن ها با مولکول های گازی در محوطه پنینگ افزایش می یابد. در اثر برخورد الکترون ها با مولکول ها و اتم های گازی، یون های مثبت ایجاد می شوند که به وسیله ولتاژ اعمالی بر آند تا چند kV به سمت کاتد شتاب می گیرند. همان طور که در شکل2 دیده می شود، یون های شتاب گرفته شده به کاتد تیتانیوم برخورد میکنند و به علت پدیده کند و پاش باعث کنده شدن اتم های تیتانیوم میشوند. اتم های تیتانیوم برروی سطوح آند لایه نازکی را تشکیل میدهند که به عنوان فیلم جاذب، ذرات گازهایی چون CO , CO2, H2, O2 را جذب می کنند.
علاوه بر پدیده کند و پاش از طرفی تعدادی از یون های برخورد کرده به کاتد تیتانیومی به دلیل داشتن انرژی زیاد در بطن آن نفوذ می کنند و جذب می شوند. در این نوع فرآیند تمام انواع یون ها حتی یونهای گازهای بی اثر که با لایه جاذب تیتانیومی تشکیل شده در اثر کندو پاش واکنش نمی دهند، جذب می شوند.
شکل:2 اساس عملکرد پمپ یونی کند و پاشی
قابل ذکر است از آنجایی که کاتدها نسبت به آند در پتانسیل منفی هستند و تمام سیستم الکترودها تحت یک میدان مغناطیسی یکسان و قوی با یک چگالی(تراکم) شار با شدت 0/1T نگه داشته میشود. الکترون ها در تخلیه گاز نمیتوانند به خارج از آند حرکت کنند و علاوه بر آن آنها در جهت میدان B بین دو کاتد به تله می افتند. در اثر این تلهگذاری یک توده (ابر) الکترونی با دانسیته بالا((1013cm-3 در هر آند استوانهای تشکیل میگردد.
جاییکه احتمال برخوردهای یونش برای ذرات گاز خنثی بسیار زیاد میشود. حتی در دانسیتههای خیلی پایین گاز تعداد زوجهای
178
I= n0n-.L
یون-الکترون آنقدر زیاد است که چگالی الکترون بهطور ظاهری ثابت باقی میماند. بنابراین تخلیه گاز خودبهخود پایدار می-
گردد(تخلیه کاتد سرد) و نیازی به تزریق اضافی الکترون از یک کاتد گرم وجود ندارد.[2]
جریان یونی I موجود بین آند و کاتد مطابق معادله 1، متناسب بـا مقدار دانسیته ذرات خنثی n0 ، دانسیته الکترون n-، طول L فاصله کاتد و آند و سطح برخورد موثر می باشد که میزان سطح برخورد
برای یونش به نوع گاز بستگی دارد.
- ۹۵/۰۷/۰۵