Die Massenspektrometrie (MS) ist eine Analysetechnik zur Bestimmung der molekularen Bestandteile von reinen oder gemischten Gasen, Dämpfen, Flüssigkeiten und sogar Feststoffen. Durch den Beschuss der Probe mit einem Elektronenstrahl werden Ionen erzeugt und entsprechend ihrem Masse-Ladungs-Verhältnis getrennt. Das daraus resultierende Massenspektrum ist ein Diagramm der Intensität als Funktion des Masse-Ladungs-Verhältnisses.
BELMASS II ist ein Quadrupol-Massenspektrometer (QMS), ein einzigartiger Massenanalysator, der in der Massenspektrometrie verwendet wird. Als Quadrupol besteht es aus vier parallel zueinander angeordneten zylindrischen Stäben. Durch Anlegen eines oszillierenden elektrischen Feldes an die Stäbe werden die Ionen auf Grundlage der Stabilität ihrer Bewegunsgbahnen in Abhängigkeit von ihrem Masse-Ladungs-Verhältnis (m/z) getrennt. Ein Elektronenmultiplikator detektiert die abgelenkten Ionen. BELMASS II kann mit verschiedenen Instrumenten kombiniert werden. Insbesondere in Kombination mit einem BELCAT II kann es wichtige Informationen über die Art der desorbierten Gase aus Gas/Dampf-Gemischen und deren Durchbruchskurven liefern.
Der Massendetektor ist anerkanntermaßen der effizienteste Detektor für die qualitative Analyse. Es ist jedoch schwierig, ein gutes quantitatives Ergebnis zu erzielen, da er nur eine kleine Gasmenge analysiert.
Durch die Auswahl der am besten geeigneten Materialien und Komponenten ist es Microtrac gelungen, das Massenspektrometer BELMASS II mit einer hohen quantitativen Kapazität zu entwickeln. Sogar Ammoniakgas kann mithilfe eines beheizten Schlauchs und einer trockenen Membranpumpe analysiert werden.
| 1. Schnüffelsonde | 2. Heizschlauch |
| 3. Massenanalysator | 4. Turbo-Molekularpumpe |
| 5. Membranpumpe | 6. Vakuummeter |
Mit der Software des BELCAT II wird die Stromstärke der einzelnen Komponenten kontinuierlich gemessen, wobei Start und Ende der Messung innerhalb eines bestimmten Zeitbereichs per Timer eingestellt werden können. Für die vertikale Achse stehen eine lineare, logarithmische und automatische Skalierung zur Verfügung. Externe Daten, wie z.B. die Temperatur, können über einen analogen Signaleingang importiert werden, um noch mehr Details zu erhalten. Für eine umfassende Auswertung der katalytischen Reaktion kann das Massenspektrometer BELMASS II an einen Katalysatoranalysator der BELCAT-Serie angeschlossen werden.
Das ermittelte Massenspektrum kann mit der Software ChemMaster II von Microtrac analysiert werden. Die wichtigsten Merkmale dieser benutzerfreundlichen Software sind:
Die Chemisorptionsmenge, die Metalldispersionsrate und weitere Eigenschaften können automatisch berechnet werden.
Die Kombination des Massenspektrometers BELMASS II mit der BELCAT-Serie ermöglicht eine genauere Auswertung der katalytischen Reaktion (TPReaktion). BELMASS II kann die Probentemperatur aufzeichnen und ist geeignet für die thermische Analyse.
Der Wasserstoffverbrauch und die Wasserproduktion können gleichzeitig beobachtet werden.
Durch Erhitzen der Probe können m/z=18,28,44 nachgewiesen werden.
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| Maximum range | m/z = 1 ～ 200 |
| Filament material | Yttria-coated iridium |
| Detektor | Faraday cup / SEM |
| Auflösung | M/∆M≥2M |
| Sniffing section | Capillary tubes Standard-specification is made of SUS Option-specification is made of PEEK |
| Capillary tube dimensions | OD = 1/16 inch; ID = 0.1 mm; L = 1.5 m |
| Hot hose length | 1 m |
| Maximum heating temperature of hot hose | 200°C (SUS) 120°C (PEEK) |
| Gas introduction method | Differential-Abgas |
| Amount of gas introduced | 0.6 cc / min (at 1 atm) |
| Gas inlet pressure | Atmospheric pressure |
| Exhaust port fitting | 1/4 inch one-touch joint |
| Communication Interface | RS-232C (straight) |
| Abmessungen (B x H x T) | 280 × 400 × 600 mm (excluding capillary tube) |
| Eingang für Analogsignal | DC0 to 10V (10 bit, 1 ch) |
| Gewicht | 36 kg |
| Power supply: Rated voltage | Single-phase: 100-120V (Indication 115V) AC: 200-240V (Indication 230V) |
| Power supply: Power frequency | 50 / 60 Hz |
| Power supply: Power consumption | 600 VA |
| Power supply: Electric shock protection class | Class I |
| Standard | CE, UKCA |
| Selected Ion Monitor | Max. 16 ch |
| Installation environment: Temperature | 10°C to 35°C |
| Installation environment: Humidity | 20%RH to 80%RH (no condensation) |
| Installation environment: Elevation | 2000 m or less |
| Installation environment: Installation category | Category II |
| Installation environment: Pollution degree | 2 (for indoor use) |
Im BELMASS II Massenspektrometer werden Gasmoleküle in der Ionisationskammer ionisiert und wandern durch den Quadrupol-Massenfilter zum Detektor. Der Massenfilter besteht aus vier parallelen Stäben. Zwischen jedem gegenüberliegenden Stabpaar wird eine Hochfrequenzspannung mit einer Offset-Gleichspannung angelegt.
Die angelegte Spannung beeinflusst die Flugbahn der Ionen. Nur Ionen mit einem bestimmten m/z (Masse-Ladungs-Verhältnis) erreichen den Detektor bei einem bestimmten Spannungsverhältnis. Andere Ionen werden herausgeschleudert und stoßen mit den Stäben zusammen. Ein Massenspektrum erhält man, indem man die Ionen beobachtet, die den Quadrupol-Massenfilter durchlaufen und die Spannungen an den Stäben variiert.
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