Duoplasmatron - Duoplasmatron
El Duoplasmatron es una fuente de iones en la que un filamento de cátodo emite electrones a una cámara de vacío . Un gas como el argón se introduce en cantidades muy pequeñas en la cámara, donde se carga o ioniza a través de interacciones con los electrones libres del cátodo, formando un plasma . A continuación, el plasma se acelera a través de una serie de al menos dos rejillas muy cargadas y se convierte en un haz de iones que se mueve a una velocidad bastante alta desde la apertura del dispositivo.
Historia
El duoplasmatron fue desarrollado por primera vez en 1956 por Manfred von Ardenne para proporcionar una poderosa fuente de iones de gas. Otros colaboradores como Demirkanov, Frohlich y Kistemaker continuaron su desarrollo entre 1959 y 1965. A lo largo de la década de 1960, muchos continuaron investigando, descubriendo la extracción de iones negativos y la producción de iones de carga múltiple. Hay dos tipos de plasmatrones, el uniplasmatron y el duoplasmatron. El prefijo se refiere a la constricción de la descarga.
Operación
El duoplasmatron estándar consta de tres componentes principales que son responsables de su funcionamiento. Estos incluyen el cátodo caliente, el electrodo intermedio y el ánodo. La función principal del electrodo intermedio es producir una descarga. Esta descarga está confinada en una pequeña porción cerca del ánodo y un campo magnético corto entre el electrodo intermedio y el ánodo. El duoplasmatron tiene dos tipos diferentes de plasma: el plasma del cátodo que está cerca del cátodo y el plasma del ánodo que está cerca del ánodo. El cátodo funciona inyectando un haz de electrones con una cantidad adecuada de energía. Esta inyección ioniza las moléculas de gas, típicamente gas argón, en el ánodo y aumenta el potencial cerca del ánodo. Sin embargo, los iones que son rechazados se combinan con los iones que contienen suficiente energía para pasar la región de desaceleración y esta combinación de iones llena la copa de expansión con iones y electrones dirigidos. Se considera que el mejor modo operativo para el duoplasmatron es cuando el cátodo se ajusta a una emisión en la que el electrodo intermedio y el potencial del cátodo son aproximadamente iguales.
Aplicaciones
El duoplasmatron es un tipo de fuente de iones . Las fuentes de iones son necesarias para formar iones para espectrómetros de masas y otros tipos de instrumentos. En comparación con las fuentes de ionización de Penning, el duoplasmatron presenta ventajas como un menor gasto, un manejo más sencillo y una vida útil más larga. Sin embargo, el duoplasmatron tiene una intensidad de haz más baja, lo que puede ser una gran desventaja.
Referencias
Otras lecturas
- Brown, IG, "La física y la tecnología de las fuentes de iones", Wiley-VCH (2004), p. 110
- Dass, Chhabil (24 de agosto de 2006). Fundamentos de la espectrometría de masas contemporánea. John Wiley & Sons, Inc. ISBN 9780471682295 .