Massaspectrometrie en Lorentz-kracht

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Welke bewering over de Lorentz-kracht op een bewegend ion in een magnetisch veld is correct?

De richting van de Lorentz-kracht is gelijk aan de richting van de beweging van het ion.

De grootte van de Lorentz-kracht is evenredig met het kwadraat van de snelheid van het ion.

De Lorentz-kracht staat altijd loodrecht op zowel de bewegingsrichting van het ion als de richting van het magnetische veld. (correct)

De Lorentz-kracht is onafhankelijk van de lading van het ion.

Hoe beïnvloedt een toename van de sterkte van het magnetische veld (B) de straal van de cirkelbaan van een ion?

De straal neemt eerst toe en dan af.

De straal blijft ongewijzigd.

De straal wordt groter.

De straal wordt kleiner. (correct)

Een ion met een hogere massa en dezelfde lading beweegt in hetzelfde magnetisch veld met dezelfde snelheid. Wat gebeurt er met de straal van de cirkelbaan?

De straal wordt kleiner.

De straal blijft gelijk.

De verandering in straal is afhankelijk van de massa-lading verhouding.

De straal wordt groter. (correct)

Wat gebeurt er met de snelheid van een ion tijdens zijn cirkelvormige beweging in een homogeen magnetisch veld?

De snelheid blijft constant, maar de richting verandert continue. Signup and view all the answers

Welke factor bepaalt de scheiding van ionen met verschillende massa’s in een massaspectrometer, bij constante versnellingspotentiaal en magnetische veldsterkte?

De verhouding van massa tot lading van de ionen. Signup and view all the answers

Hoe verkrijgen ionen kinetische energie voordat ze in het magnetische veld van de massaspectrometer komen?

Door versnelling over een potentiaalverschil. Signup and view all the answers

Wat is het effect van een spreiding in de kinetische energie van ionen op de resolutie van een massaspectrometer?

Het vermindert de scheiding van ionen en verlaagt de resolutie. Signup and view all the answers

Waarom beschrijft een versneld ion in een homogeen magnetisch veld een cirkelvormige baan?

Omdat de Lorentz-kracht loodrecht op de bewegingsrichting en het magnetische veld van het ion werkt. Signup and view all the answers

Waarom worden sampling cones en skimmers vaak van nikkel of platina gemaakt?

Omdat ze een hoge thermische geleidbaarheid hebben en bestand zijn tegen verdunde zuren Signup and view all the answers

Welk materiaal heeft betere eigenschappen voor sampling cones en skimmers, maar is duurder?

Platina Signup and view all the answers

Wat is het belangrijkste doel van een elektronenvermenigvuldiger in een massaspectrometer?

Het detecteren van ionen Signup and view all the answers

Hoe wordt een continue dynode elektronenvermenigvuldiger 'geïnstalleerd' voor de detectie van positieve ionen?

Hoge negatieve spanning aan de voorzijde en geaard aan de achterzijde Signup and view all the answers

Welke van de volgende mechanismen is een van de twee belangrijkste ionisatiemechanismen in de context van het artikel?

Elektronen impact ionisatie Signup and view all the answers

Wat gebeurt er bij Penning ionisatie?

Een geëxciteerd argon atoom draagt energie over aan een analietatoom. Signup and view all the answers

Welk materiaal wordt gebruikt als halfgeleidermateriaal aan de binnenzijde van een continue dynode elektronenvermenigvuldiger?

Met lood gedoteerd glasachtig materiaal Signup and view all the answers

Wat gebeurt er met de secundaire elektronen die in de vermenigvuldiger worden gevormd?

Ze worden versneld naar het andere uiteinde van de detector Signup and view all the answers

Welke factor in de vergelijking van Saha heeft de symbol `ne`?

De elektronendensiteit Signup and view all the answers

Welke van de volgende parameters staat niet rechtstreeks in de Saha vergelijking?

De kamertemperatuur Signup and view all the answers

Waarom is de multiplicatiefactor beperkt tot ~10^4 in rechtlijnige detectoren?

Omdat er ionaire terugslag optreedt Signup and view all the answers

Wat is de functie van de sampling cone in het plasma-extractieproces?

Het introduceren van plasmagas in de expansiekamer. Signup and view all the answers

Wat is het gevolg van een te intense ionenstroom in de detector?

De kans op ionisatie van een residuele gasmolecule Signup and view all the answers

Wat is de orde van grootte van de druk in de expansiekamer (tussen de sampling cone en de skimmer)?

10^-3 bar Signup and view all the answers

Welke van de volgende acties wordt ondernomen door de negatief geladen cilindrische extractielens?

Het aantrekken van positieve ionen. Signup and view all the answers

Wat gebeurt er met de negatief geladen deeltjes en neutrale deeltjes na de skimmer in het systeem?

Ze worden door repulsie weggeleid en weggepompt. Signup and view all the answers

Welk effect heeft het gebruik van H2SO4, HClO4 of HCl (in koningswater) op de vorming van moleculaire ionen?

Het leidt tot de vorming van extra moleculaire ionen Signup and view all the answers

Waarom is een procedureblanco belangrijk bij elke analyse?

Om te corrigeren voor contaminatie en spectrale interferenties Signup and view all the answers

Wat is het effect van aërosoldesolvatatie op de hoeveelheid solvent in een ICP?

Het vermindert de hoeveelheid solvent die in de ICP wordt geïntroduceerd Signup and view all the answers

Welke effecten sorteren 'cool plasma'-condities in ICP-MS?

Onvolledige afbraak van moleculen zoals NO en O2, en gereduceerde signaalintensiteit Signup and view all the answers

Wat is het belangrijkste voordeel van een dubbelfocusserende sector-veld massaspectrometer in ICP-MS?

Verhoogt de massaresolutie Signup and view all the answers

Welke nadelen zijn er verbonden aan het werken met een hogere massaresolutie in ICP-MS?

Het verhoogt de kostprijs en verlaagt de signaalintensiteit Signup and view all the answers

Wat wordt bedoeld met 'aërosoldesolvatatie'?

Het verwijderen van solvent uit het aërosol Signup and view all the answers

Waarom worden 'cool plasma condities' soms gebruikt, ondanks de nadelen?

Om de fragmentatie van moleculaire ionen te minimaliseren Signup and view all the answers

Welke factor heeft een direct negatieve invloed op de massaresolutie van een TOF-analysator?

De spreiding van het vormingstijdstip van de ionen. Signup and view all the answers

Wat is de primaire functie van een reflectron in een TOF-analysator?

Het compenseren van verschillen in kinetische energie van ionen met dezelfde massa/lading verhouding. Signup and view all the answers

Hoe draagt een reflectron bij aan de verbetering van de massaresolutie?

Door de afgelegde weg van ionen met hogere kinetische energie te verlengen . Signup and view all the answers

Waarom is het nodig om een continue ionenbron te moduleren voor gebruik met een TOF-analysator?

Omdat TOF-analysatoren alleen pulsvormige ionenpakketten kunnen verwerken. Signup and view all the answers

Wat gebeurt er met ionen in een reflectron?

Ze worden vertraagd, tot stilstand gebracht, en in tegengestelde richting versneld. Signup and view all the answers

Welke bewering over het gebruik van TOF analyzers met een continue ionenbron is correct?

De output van een continue ionenbron moet in pulsvormige ionenpakketten worden omgezet. Signup and view all the answers

Wat is de invloed van een reflectron op de afgelegde weg van ionen?

De afgelegde weg wordt verlengd. Signup and view all the answers

Wat is de consequentie van het niet moduleren van een continue ionenbron in een TOF-analysator?

Lichte en snelle ionen kunnen langzame en zware ionen inhalen. Signup and view all the answers

Welke van de volgende beweringen over secundaire elektronen (SE) is correct?

SE hebben een lage energie en kunnen enkel uit de toplaag van het materiaal ontsnappen. Signup and view all the answers

Wat is de relatie tussen de energie van primaire elektronen (PE) en het interactievolume?

Hoe hoger de energie van de PE, hoe groter het interactievolume. Signup and view all the answers

Welk type elektronen heeft een energie die ongeveer gelijk is aan die van de primaire elektronen (PE) en kan uit de bulk van het materiaal komen?

Teruggekaatste elektronen (BSE) Signup and view all the answers

Hoe wordt de grootte van het interactie-volume beïnvloed door de atoommassa van het sample?

Hoe hoger de atoommassa, hoe kleiner het interactie-volume. Signup and view all the answers

Wat is het proces waarbij karakteristieke X-stralen Auger elektronen (AE) genereren?

Karakteristieke X-stralen slaan een elektron uit een van de buitenste schillen weg. Signup and view all the answers

Welke factor beïnvloedt de vorm van het interactievolume in een sample, naast de energie van de primaire elektronen en de atoommassa?

De tilt (hoek) van de invallende bundel ten opzichte van het sample. Signup and view all the answers

Wat gebeurt er met de energie van de primaire elektronen (PE) wanneer ze het sample penetreren?

De energie van de PE neemt af door verstrooiing. Signup and view all the answers

Door welke interacties worden karakteristieke en continue X-stralen gegenereerd?

Wanneer een aangeslagen atoom terugvalt naar de grondtoestand na het wegschieten van een elektron uit een binnenste schil.. Signup and view all the answers

Study Notes

Hoofdthema: Geavanceerde Off-line Meetmethoden voor Kwaliteitscontrole

De studie behandelt geavanceerde off-line meetmethoden voor kwaliteitscontrole, met focus op verschillende technieken.
De onderwerpen omvatten massaspectrometrie (MS), GC-MS, ICP-MS, elektronenmicroscopie (SEM en TEM), en monsterintroductiemethoden.
De inhoud behandelt detailbreed de specifieke eigenschappen van elk type meetinstrument, evenals hun gebruik, toepassingen, en beperkingen.

Massaspectrometrie (MS)

Massaspectrometrie is een techniek om materie te bestuderen door gasvormige ionen te scheiden op basis van hun massa/lading verhouding.
Belangrijkste kenmerken van een massaspectrometer: massaresolutie, massabereik, en scansnelheid.
Verschillende types massaspectrometers:
- Sectorveld massaspectrometer (magneetsector, elektrostatische sector, dubbelfocussering)
- Quadrupoolfilter
- Time-of-flight analayzer
Toepassingen in organische en anorganische analyse: structuurbepaling, elementbepaling, en isotopenanalyse.

GC-MS

GC-MS beschrijft het koppelen van gaschromatografie (GC) aan massaspectrometrie.
GC scheidt de verschillende componenten in de sample
GC-MS detecteert gescheiden componenten met massaspectrometrie
Ionisatiemethoden: Elektron Ionisatie (EI) en chemische ionisatie (CI). EI is meest gangbaar in GC-MS

ICP-MS

ICP-MS is een methode om elementen in een monster te kwantificeren door eerst het monster te ioniseren in een inductief gekoppeld plasma.
De samengestelde techniek heeft een hoge gevoeligheid voor verschillende elementen.
Plasma-extractie en ionendetectie zijn cruciale onderdelen van deze techniek.
De gebruikte interface (skimmer-cones) is essentieel voor de koppeling aan de massaspectrometer.
Plasma-extractie verwijdert neutraal materiaal uit het plasma voor de massaspectrometrische meting.

Elektronenmicroscopie (SEM en TEM)

SEM (Scanning Electron Microscopy) schakelt driedimensionale beelden van specimen op door middel van secundair en backscattered elektronen.
TEM (Transmission Electron Microscopy) geeft beeld van binnenin het specimen door primaire elektronen.
Componenten:
- Elektronenbron (thermo-ionisch, veldemissie)
- Elektromagnetische lenzen (condensor, objectief, projector)
- Specimenhouder
- Detectoren

Monsterintroductie

Verschillende methods for sample preparation (o.a. verstuiving via pneumatische systemen, laser ablation / direct injectie met monster via verstuiver) werden beschreven.
Deze methoden beïnvloeden de analysekwaliteit en de toepassingmogelijkheden.

Spectrale Interferenties

Spectrale interferenties zijn een van de beperkingen van massaspectrometrie.
Oorzaken: polyatomische ionen, moleculaire interferenties, gebruik van hoogconcentratie ionen.
Methodes om spectrale interferenties te verminderen: nucleir isotop kiezen, sample behandeling, en chemische resolutie

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Test je kennis over de Lorentz-kracht en de werking van massaspectrometers. Dit quiz behandelt de invloed van magnetische velden op ionen, hun beweging en scheiding op basis van massa. Ontdek hoe verschillende factoren de sporen en effectief gedrag van ionen beïnvloeden.