Техника изотопного анализа. Основные системы масс-спектрометров и их назначение Получение ионов (источник) Получение ионов (источник) НагревНагрев Бомбардировка. - презентация

1 Техника изотопного анализа

2 Основные системы масс-спектрометров и их назначение Получение ионов (источник) Получение ионов (источник) НагревНагрев Бомбардировка частицами (электронами, протонами, нейтронами, ионами)Бомбардировка частицами (электронами, протонами, нейтронами, ионами) Разделение ионов по массам (анализатор) Разделение ионов по массам (анализатор) В магнитном полеВ магнитном поле В электрическом полеВ электрическом поле Во времениВо времени Измерение ионных токов (система регистрации) Измерение ионных токов (система регистрации) ОдноколлекторныеОдноколлекторные МногоколлекторныеМногоколлекторные

3 Источники ионов Термо-ионизационный (твердофазный). Rb-Sr, Sm-Nd, U-Th-Pb, Lu-Hf, Re-Os, Hf-W Термо-ионизационный (твердофазный). Rb-Sr, Sm-Nd, U-Th-Pb, Lu-Hf, Re-Os, Hf-W Одно-, двух- и трёхленточныеОдно-, двух- и трёхленточные Позволяет получать положительные и отрицательные ионыПозволяет получать положительные и отрицательные ионы Позволяет получать ионы отдельных атомов и соединений (напр., окислы)Позволяет получать ионы отдельных атомов и соединений (напр., окислы)

4 Источники с ударной ионизацией Электронный удар. O, C, S, N, He, Ne, Ar, Kr, Xe. Электронный удар. O, C, S, N, He, Ne, Ar, Kr, Xe. Ионный (O 2 -, Ar +, Cs + ) удар. U-Pb в цирконах. Ионный (O 2 -, Ar +, Cs + ) удар. U-Pb в цирконах.

5 Источник с индуктивно- связанной плазмой (ИСП) или ICP – inductively coupled plasma. Широкий круг элементов. Анализ растворов, газов, локальный анализ (лазерная абляция) Источник с индуктивно- связанной плазмой (ИСП) или ICP – inductively coupled plasma. Широкий круг элементов. Анализ растворов, газов, локальный анализ (лазерная абляция)

6 Анализаторы Квадрупольные Квадрупольные

7 Времяпролётные, TOF – time of flight Времяпролётные, TOF – time of flight

8 Секторный магнит Секторный магнит

9 Система регистрации ионных токов Цилиндр (чашка) Фарадея Вторично-электронный умножитель

10 Масс-спектрометры TIMS – thermo-ion mass-spectrometer (Triton, MAT-262, Sector-54) Термо- ионизационный источник Секторный магнит Мультиколлектор- ная система регистрации ICP-MS-MC (Neptune, NU, Axiom, Isoprobe) Источник с индуктивно- связанной плазмой Секторный магнит Мультиколлектор- ная система регистрации ICP-MS для химического анализа (Plasmaquad, Elan-6100, LECO Renaissance, GBC OptiMass) Источник с индуктивно- связанной плазмой Квадрупольный или времяпролёт- ный анализатор Одноколлектор- ная система регистрации

11 Delta Plus

12 Triton

13 Neptune

14

15 Ионно-ионные масс-спектрометры (SIMS, SHRIMP, ion microprobe) SHRIMP (Sensitive High Resolution Ion Micro- Probe ) SHRIMP (Sensitive High Resolution Ion Micro- Probe ) Cameca-1270 / 1280 Cameca-1270 / 1280

16 Cameca-1270

17 SHRIMP или LA-ICP-MS ?

18 Подготовка вещества к изотопному анализу

19 Кислород в силикатах и окислах (классическая схема) Clayton, Mayeda, 1963

20 Кислород в силикатах и окислах (лазерное фторирование) Sharp, 1990

21 Камера для фторирования лазером Sharp, 1990

22 Разделение элементов для твердофазного изотопного анализа