《真空计+四极质谱仪的定义与规范gbt+40333-2021》详细解读

《真空计四极质谱仪的定义与规范gb/t40333-2021》详细解读contents目录1范围2术语和定义2.1部组件2.2物理参数3符号和缩略语4四极质谱仪的原理5制造商提供的四极质谱仪说明书5.1质量范围contents目录5.2离子源类型5.3离子检测器类型5.4质量分辨率5.5质量数稳定性5.6灵敏度5.7线性响应范围5.8最小可检分压力5.9最小可检浓度5.10最大工作压力contents目录5.11扫描参数5.12信号输出5.13电位5.14检测器技术规范5.15设定值5.16最高烘烤温度5.17标称工作环境5.18预热时间5.19灯丝材料contents目录5.20电子放射电流5.21更换灯丝5.22更换检测器5.23腔室接口5.24安装方向5.25尺寸5.26内部容积5.27传感器头和电控单元的质量5.28电控单元的输入电源contents目录5.29电缆5.30软件5.31接口关系5.32贮存和运输条件6制造商另给出的四极质谱仪的说明6.1质量分辨率6.2图形系数6.3灵敏度的温度系数6.4四极质谱仪传感器清洗contents目录6.5去气6.6去气电源6.7图片6.8检测记录6.9放气率参考文献011范围该文件详细定义了四极质谱仪的相关术语、技术要求、测试方法等，确保其性能和质量符合国家标准。规范涉及了真空计的测量范围、准确度、稳定性等关键参数，为真空计的生产和使用提供了统一的指导。四极质谱仪真空计1范围022术语和定义03分类根据测量原理和使用范围的不同，真空计可分为多种类型，如电阻真空计、电离真空计、热偶真空计等。01定义用于测量真空度（包括低真空、中真空、高真空和超高真空）的仪器。02组成真空计由传感器、测量电路和显示单元等组成，能够连续或间歇地测量和显示真空度。2术语和定义032.1部组件用于产生离子束的组件，通过电离样品产生带电离子。离子源根据离子的质荷比进行分离和检测的组件，确保不同质量的离子能够按照特定轨道运动。质量分析器用于捕获和记录通过质量分析器的离子信号，转换为电信号输出。离子检测器2.1部组件042.2物理参数确定质谱仪能够检测的质量上限和下限，保证仪器在特定质量范围内具有准确的测量能力。根据实际需求选择合适的质量范围，确保分析结果的准确性和可靠性。定期对质量范围进行校准，确保仪器长期稳定运行。2.2物理参数053符号和缩略语真空度符号用来描述真空状态的符号，包括压力、真空度等。电气参数符号表示质谱仪的电气特性，如电压、电流等。性能参数符号用于描述质谱仪的性能，如分辨率、灵敏度等。3符号和缩略语064四极质谱仪的原理四极质谱仪利用电磁场对气体分子进行质量分析。通过改变电磁场的强度和频率，实现对不同质量气体分子的筛选和检测。检测到的气体分子信号经放大和处理后，输出质谱图进行定性和定量分析。4四极质谱仪的原理075制造商提供的四极质谱仪说明书仪器简介四极质谱仪是一种高精度、高灵敏度的气体分析仪器，广泛应用于真空技术、材料科学、环境监测等领域。工作原理通过电离气体分子并测量其质量-电荷比，实现对气体成分的定性和定量分析。技术参数包括质量范围、分辨率、灵敏度等关键性能指标。5制造商提供的四极质谱仪说明书085.1质量范围定义01质量范围是指质谱仪能够检测和分析的质量数值区间，通常以质量数（即相对原子质量或相对分子质量的整数值）表示。重要性02质量范围是评价质谱仪性能的重要指标之一，它决定了仪器能够分析的物质种类和范围，对于不同领域的应用具有关键意义。影响因素03质量范围受到质谱仪设计、制造工艺、电离源类型、检测器灵敏度等多个因素的影响。为实现更宽的质量范围，需要在仪器设计和制造过程中进行综合考虑和优化。5.1质量范围095.2离子源类型工作原理利用高能电子束轰击气体分子，使其电离成离子。特点结构简单，电离效率高，适用于大多数气体分析。应用范围广泛应用于真空系统、气体分析等领域。5.2离子源类型105.3离子检测器类型利用离子流在金属杯上产生的电流进行测量，具有高灵敏度和稳定性。法拉第杯检测器通过离子撞击产生的二次电子进行放大，实现离子信号的检测，适用于微弱信号的检测。电子倍增器检测器结合法拉第杯和电子倍增器的原理，既能检测强信号，又能检测弱信号，具有较宽的动态范围。转换打拿极检测器5.3离子检测器类型115.4质量分辨率计算公式通常使用质量分辨率的数值来表示，该数值等于质量数除以相应的峰宽。影响因素质量分辨率受到离子源、质量分析器以及检测器等多个因素的影响。质量分辨率的含义指质谱仪能够分辨相邻质量数的能力，是评价质谱仪性能的重要指标。5.4质量分辨率125.5质量数稳定性5.5质量数稳定性定义质量数稳定性是指四极质谱仪在规定条件下，对同一质量数信号进行长期或短期测量时，信号强度的相对变化程度。重要性质量数稳定性是四极质谱仪性能的重要指标，它直接影响到仪器测量结果的准确性和可靠性。135.6灵敏度灵敏度描述了四极质谱仪对于给定样品的响应程度，即样品中微小成分变化所引起的仪器信号变化的大小。仪器响应程度灵敏度是衡量四极质谱仪性能的重要指标之一，尤其在定量分析中，高灵敏度意味着能够检测到更低浓度的样品成分。定量分析关键指标5.6灵敏度145.7线性响应范围指真空计在规定的工作条件下，其输出信号与真空度之间呈线性关系的范围。线性响应范围定义线性度要求重要性在该范围内，真空计的输出信号应与实际真空度成线性关系，且偏差应在规定的限值内。线性响应范围是评价真空计性能的重要指标之一，它决定了真空计在测量过程中的准确性和可靠性。0302015.7线性响应范围155.8最小可检分压力指质谱仪能够检测并准确识别的最低气体分压力值。最小可检分压力该参数是衡量质谱仪性能的重要指标之一，体现了仪器对于微量气体的检测能力。反映仪器灵敏度最小可检分压力受仪器本身噪声水平影响，噪声越低，最小可检分压力越小。与仪器噪声相关5.8最小可检分压力165.9最小可检浓度评估仪器性能最小可检浓度是评价四极质谱仪灵敏度的重要指标，有助于了解仪器在极低浓度气体检测方面的能力。实际应用价值在实际应用中，最小可检浓度决定了质谱仪能够检测到的微弱信号，对于痕量气体分析、环境监测等领域具有重要意义。定义最小可检浓度是指质谱仪在规定条件下能够检测到的最低气体浓度。5.9最小可检浓度175.10最大工作压力03正确理解和遵守最大工作压力规范对于保证仪器安全、稳定运行具有重要意义。01最大工作压力是指四极质谱仪在正常工作条件下，各部件所能承受的最大压力值。02这个压力值通常受到仪器材料强度、密封性能以及制造工艺等因素的限制。5.10最大工作压力185.11扫描参数根据实际需求设定，通常覆盖从低质量数到高质量数的广泛区间。单位时间内扫描过的质量数，根据实验需求进行调整，实现快速或精细扫描。5.11扫描参数扫描速度质量范围195.12信号输出5.12信号输出稳定性信号输出应保持稳定，确保测量结果的可靠性和准确性。分辨率信号输出应具备一定的分辨率，能够反映真空计四极质谱仪测量值的微小变化。抗干扰能力信号输出应具有较强的抗干扰能力，以减小外部干扰对测量结果的影响。205.13电位123电位是指电场中某一点相对于某一参考点的电势能差，通常用于描述电场中各点之间的电势关系。电位的基本概念电位是标量，具有相对性，其大小与所选取的参考点有关，但电场中各点之间的电位差是绝对的，与参考点的选择无关。电位的物理意义在电场中，两点之间的电位差等于这两点之间的电压，因此电位和电压在本质上是相同的物理量。电位与电压的关系5.13电位215.14检测器技术规范明确检测器类型规定检测器的灵敏度、稳定性、响应时间等关键性能指标，确保检测器的准确性和可靠性。性能参数要求检测器互换性同一型号的真空计四极质谱仪应能互换使用同类型的检测器，便于维修与更换。根据真空计四极质谱仪的应用需求，选择适当的检测器类型，如电子倍增器、法拉第杯等。5.14检测器技术规范225.15设定值通过实验测定得到关键参数，并结合实际操作需求确定合适的设定值。基于实验数据借鉴类似四极质谱仪的设定值，并根据本仪器的特点进行适当调整。参考类似仪器依据理论计算得出初始设定值，再在实际应用中不断优化调整。理论与实际相结合5.15设定值235.16最高烘烤温度03在选择和使用质谱仪时，需根据实际需求确定最高烘烤温度，以确保仪器在最佳状态下工作。01最高烘烤温度指质谱仪在正常工作条件下所能承受的最高烘烤温度。02该参数是评估质谱仪性能的重要指标之一，对于保证仪器稳定运行具有重要意义。5.16最高烘烤温度245.17标称工作环境

5.17标称工作环境标称工作环境的描述指质谱仪在规定的条件下能够达到最佳性能的工作环境。包括一系列参数如温度、湿度、气压、电源等，这些参数对质谱仪的稳定性和性能具有重要影响。与实际工作环境区别标称工作环境是理想条件下的参数设置，实际工作环境可能因各种因素而偏离这些理想条件。255.18预热时间预热时间指的是四极质谱仪在开机后，为达到稳定工作状态所需的时间。定义预热时间受多种因素影响，包括仪器结构、材料性质以及环境温度等。影响因素预热时间是评估四极质谱仪性能的重要指标之一，对于确保测量结果的准确性和稳定性具有重要意义。重要性5.18预热时间265.19灯丝材料高温稳定性灯丝材料需要能够承受高温环境，保持结构稳定和电气性能。高发射能力为了获得良好的离子流，灯丝材料需要具备较高的电子发射能力。耐腐蚀性在真空环境中，灯丝材料需要能够抵抗残余气体或蒸汽的腐蚀。5.19灯丝材料275.20电子放射电流电子放射指的是从加热的灯丝中放出的电子流。电流大小电子放射电流通常使用微安（μA）作为单位进行衡量。影响因素灯丝温度、材料性质以及真空度等都会对电子放射电流产生影响。5.20电子放射电流285.21更换灯丝拆卸旧灯丝根据设备结构和灯丝类型，按照规定的拆卸步骤，小心地将旧灯丝从真空计或四极质谱仪中拆卸下来。安装新灯丝选择合适的新灯丝，并按照规定的安装步骤，将其正确地安装到设备中。关闭灯丝电源在进行更换灯丝操作前，必须先关闭灯丝电源，以确保操作安全。5.21更换灯丝295.22更换检测器关闭电源在进行检测器更换前，必须关闭质谱仪的电源，确保操作安全。拆卸旧检测器按照仪器操作手册的指引，逐步拆卸旧检测器，注意保护周围部件不受损坏。安装新检测器将新检测器按照规定的步骤和方法安装到质谱仪上，确保安装牢固且位置准确。5.22更换检测器305.23腔室接口标准接口尺寸根据不同型号的真空计四极质谱仪，腔室接口分为不同尺寸，以确保连接的密封性和稳定性。接口类型选择根据具体应用场景和需求，选择合适的接口类型，如法兰连接、螺纹连接等。5.23腔室接口315.24安装方向正确的安装方向可以最大程度地减少环境对测量结果的影响，提高数据的准确性。确保测量准确性遵循规范的安装方向有助于降低设备在运行过程中出现故障或损坏的风险。保障设备安全合理的安装方向使得设备更易于日常维护、校准和操作。便于维护与使用5.24安装方向325.25尺寸定义了四极质谱仪各部件的尺寸参数。确保了仪器的互换性和通用性。为仪器的设计、制造和检验提供了依据。5.25尺寸335.26内部容积内部容积定义内部容积是指真空计四极质谱仪内部的有效空间体积，包括分析器、离子源、检测器等主要部件所占据的空间。影响因素内部容积的大小会直接影响真空计四极质谱仪的性能，如真空度、分辨率和灵敏度等。测定方法内部容积通常采用几何测量或气体膨胀法进行测定，以确保数据的准确性。5.26内部容积345.27传感器头和电控单元的质量材料选择传感器头应采用高稳定性、低放射性的材料制造，以确保测量结果的准确性和可靠性。加工工艺传感器头的加工工艺应精细，确保各部件的尺寸精度和装配质量，从而提高其整体性能。密封性能传感器头应具有良好的密封性能，防止气体泄漏，确保真空度测量的准确性。5.27传感器头和电控单元的质量030201355.28电控单元的输入电源5.28电控单元的输入电源电压范围电控单元应能在指定的电压范围内正常工作，一般要求为直流24V±10%。电源稳定性输入电源应具有良好的稳定性，以确保电控单元可靠运行。过流过压保护电源应具备过流、过压保护功能，以防止设备损坏。365.29电缆绝缘性能电缆应具有良好的绝缘性能，以确保电流传输的安全性和稳定性。环保要求电缆应满足相关环保标准，不含有毒有害物质，以降低对环境的影响。耐高温性能电缆应能在高温环境下正常工作，而不出现性能下降或损坏的情况。5.29电缆375.30软件模块化设计软件采用模块化设计，各功能模块相互独立，便于开发和维护。扩展性考虑软件架构具备良好的扩展性，可支持未来功能的增加和升级。可靠性保障通过合理的软件架构设计，确保软件系统的稳定性和可靠性。5.30软件385.31接口关系电气接口明确质谱仪与外部电源及控制系统的电气连接方式和参数，确保安全稳定的操作环境。气路接口规定进样系统、真空系统以及检测器之间的气体连接接口，保证气密性和高效传输。数据接口确立数据采集、传输和存储的接口标准，便于信息的准确获取与处理。5.31接口关系395.32贮存和运输条件温度控制5.32贮存和运输条件贮存场所的温度应保持在设备规定的范围内，避免过高或过低的温度对设备造成损害。湿度控制相对湿度应控制在一定范围内，以防止设备受潮或过于干燥。设备应存放在避免阳光直射的地方，以减缓设备老化。避免阳光直射406制造商另给出的四极质谱仪的说明四极质谱仪具有高灵敏度，能够检测非常低浓度的气体成分。高灵敏度该仪器具备优异的质量分辨率，能够有效区分不同气体成分。高分辨率四极质谱仪具有快速的响应速度，能够在短时间内给出准确的检测结果。快速响应6制造商另给出的四极质谱仪的说明416.1质量分辨率6.1质量分辨率为提高质量分辨率，可以采取优化离子源设计、选用高质量的四极杆材料、采用高精度电源以及提高检测器灵敏度等措施。提高方法质量分辨率是指四极质谱仪能够分辨相邻质量数的能力，是衡量质谱仪性能的重要指标之一。定义质量分辨率受多种因素影响，包括离子源的设计、四极杆的质量、电源的稳定性以及检测器的灵敏度等。影响因素426.2图形系数性能评估依据图形系数作为评估四极质谱仪性能的重要指标，其优劣直接影响到仪器的分辨率、灵敏度等关键性能。标准化与规范通过制定统一的图形系数标准，有助于确保不同厂家生产的四极质谱仪具有可比性和一致性。几何形状描述图形系数是用于描述四极质谱仪中离子运动轨迹几何形状的关键参数，有助于理解离子在仪器中的行为。6.2图形系数436.3灵敏度的温度系数6.3灵敏度的温度系数灵敏度温度系数描述了四极质谱仪在不同温度条件下，灵敏度变化的情况。量化表达该系数可以定量地反映温度每变化1℃，灵敏度相应变化的百分比。重要性了解灵敏度的温度系数有助于优化仪器的工作条件，确保测量结果的准确性和稳定性。温度对灵敏度的影响程度446.4四极质谱仪传感器清洗确认传感器型号与清洗要求根据四极质谱仪的使用说明，了解所需清洗的传感器型号及其特定的清洗要求。准备清洗工具和材料选用合适的清洗工具，如棉签、无尘布等，并准备相应的清洗剂，确保清洗过程的有效性和安全性。断开电源并释放真空在进行传感器清洗前，必须先断开四极质谱仪的电源，并释放其中的真空状态，以确保操作过程的安全性。0102036.4四极质谱仪传感器清洗456.5去气通过加热样品或真空室，使气体从材料中释放出来。加