वैक्यूम आयन प्लेटिंग मशीन को अक्सर अपनी कोटिंग प्रक्रिया को नियंत्रित करने के लिए मास स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, और साइक्लोट्रॉन मास स्पेक्ट्रोमीटर एक प्रकार का ऊर्जा संतुलन द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर है। यह अपने कार्य सिद्धांत के रूप में ऑर्थोगोनल हाई-फ़्रीक्वेंसी इलेक्ट्रिक फील्ड और डीसी चुंबकीय क्षेत्र में आयनों की साइक्लोट्रॉन अनुनाद घटना पर आधारित है। इसका मूल सिद्धांत हिप्पल एट अल द्वारा प्रस्तावित किया गया था। 1949 में। 1951 में, थॉमस एट अल। पहले एक मास स्पेक्ट्रोमीटर विकसित किया। 1954 में, अल्परट एट अल। एक साधारण साइक्लोट्रॉन मास स्पेक्ट्रोमीटर विकसित किया गया जिसका उपयोग अल्ट्रा-हाई वैक्यूम के तहत अवशिष्ट गैस का विश्लेषण करने के लिए किया जा सकता है, जिसने अल्ट्रा-हाई वैक्यूम तकनीक के विकास को बहुत बढ़ावा दिया। 1960 में, क्लोफ़र ने एक जटिल साइक्लोट्रॉन मास स्पेक्ट्रोमीटर विकसित किया जो गैर-रेजॉनेंस आयन स्पेस चार्ज के प्रभाव को हटा सकता है। मास स्पेक्ट्रोमीटर की संवेदनशीलता 10%के भीतर अपरिवर्तित रह सकती है, जिससे मात्रात्मक विश्लेषण संभव हो सकता है। हालांकि, इसमें मुश्किल पैरामीटर समायोजन, जटिल संरचना के नुकसान हैं, और आंतरिक इलेक्ट्रोड को पूरी तरह से degas करना मुश्किल है।
चूंकि साइक्लोट्रॉन मास स्पेक्ट्रोमीटर के विश्लेषक और आयन स्रोत एक छोटे से स्थान में सह-अस्तित्व में हैं, इसलिए विद्युत क्षेत्र गैर-प्रतिवर्ती आयनों से परेशान हो जाएगा। इसलिए, गैर-रिमेनेंट आयनों के कारण होने वाले विद्युत क्षेत्र विरूपण को दूर करने के लिए, एक जटिल ट्यूब-प्रकार के साइक्लोट्रॉन मास स्पेक्ट्रोमीटर को सरल साइक्लोट्रॉन मास स्पेक्ट्रोमीटर के आधार पर विकसित किया गया था, और इसका प्रदर्शन सरल साइक्लोट्रॉन मास स्पेक्ट्रोमीटर की तुलना में अधिक स्थिर है।
द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर के मुख्य पैरामीटर हैं: संवेदनशीलता स्थिरांक, साइक्लोट्रॉन अनुनाद आवृत्ति, अधिकतम त्रिज्या जो द्रव्यमान m+of m के गैर-प्रतिवर्ती आयनों तक पहुंच सकते हैं, संकल्प कर सकते हैं, गुंजयमान आयनों की अंतिम ऊर्जा, गुंजयमान आयनों की प्रक्षेपवक्र लंबाई, गुंजयमान आयनों की उड़ान समय, और प्रतिध्वनि आयनों की संख्या।
इसके फायदे और नुकसान हैं:
1। लाभ: कम भागों, पतले इलेक्ट्रोड, छोटे आकार, कम आउटगासिंग और लगभग कोई "मेमोरी प्रभाव", आदि, विशेष रूप से अल्ट्रा-हाई वैक्यूम छोटी मात्रा के अवशिष्ट गैस विश्लेषण के लिए उपयुक्त है।
2। नुकसान: असुविधाजनक संचालन, नॉनलाइनियर द्रव्यमान मानक, चुंबकीय क्षेत्र आवश्यक, वर्णक्रमीय लाइनों की जटिल स्वचालित रिकॉर्डिंग, और पता लगाने के लिए इलेक्ट्रॉन गुणक का उपयोग करने में असमर्थता, जो न्यूनतम पता लगाने योग्य दबाव को सीमित करता है।
1960 में, चेंगदू में एक कॉलेज, मेरे देश ने पहली बार सफलतापूर्वक एक साइक्लोट्रॉन मास स्पेक्ट्रोमीटर विकसित किया; 1963 में, इंस्टीट्यूट ऑफ इलेक्ट्रॉनिक्स ऑफ द चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज ने एक साधारण साइक्लोट्रॉन मास स्पेक्ट्रोमीटर की कामकाजी विशेषताओं पर एक विस्तृत अध्ययन किया; 1965 में, चीनी एकेडमी ऑफ साइंसेज के लैंज़ोउ इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स ने 20%की मात्रात्मक सटीकता के साथ सरल साइक्लोट्रॉन मास स्पेक्ट्रोमीटर उपकरणों का एक सेट विकसित किया, जो आयन चढ़ाना मशीनों के लिए मास स्पेक्ट्रोमेटर्स के बाद के अनुसंधान और विकास के लिए नींव रखते थे।
