Vakuumionbelægningsmaskine skal ofte bruge massespektrometer til at kontrollere dens belægningsproces, og cyclotron -massespektrometer er et slags energibalance -massespektrometer. Det er baseret på cyclotronresonansfænomenet af ioner i ortogonalt højfrekvent elektrisk felt og DC-magnetfelt som dets arbejdsprincip. Dets grundlæggende princip blev foreslået af Hipple et al. I 1949. I 1951, Thomas et al. Først udviklet et massespektrometer. I 1954 har Alpert et al. Udviklet et simpelt cyclotron-massespektrometer, der kan bruges til at analysere resterende gas under ultrahøj vakuum, som i høj grad fremmede udviklingen af ultrahøj vakuumteknologi. I 1960 udviklede Klopfer et komplekst cyclotron-massespektrometer, der kan fjerne påvirkningen af ikke-resonans-ionpladsafgift. Massespektrometerets følsomhed kan forblive uændret inden for 10%, hvilket gør kvantitativ analyse mulig. Imidlertid har det ulemperne ved vanskelig parameterjustering, kompleks struktur og vanskelig at degas de interne elektroder fuldstændigt.
Da analysatoren og ionkilden til cyclotron-massespektrometeret sameksisterer i et lille rum, vil det elektriske felt blive forstyrret af ikke-resonante ioner. For at overvinde det elektriske feltforvrængning forårsaget af ikke-resonante ioner blev der derfor udviklet et kompleks rør-type cyclotron-massespektrometer baseret på det enkle cyclotron-massespektrometer, og dets ydeevne er mere stabilt end for det enkle cyclotron-massespektrometer.
De vigtigste parametre for massespektrometeret er: følsomhedskonstant, cyclotronresonansfrekvens, maksimal radius, som ikke-resonante ioner af masse M+△ M kan nå, opløsning, endelig energi af resonante ioner, bane længde af resonante ioner, flyvetid for resonan ioner og antal cyclotroner af resonante ioner.
Dens fordele og ulemper er:
1. Fordele: Færre dele, tynde elektroder, lille størrelse, mindre outgassing og næsten ingen "hukommelseseffekt" osv., Især velegnet til restgasanalyse af ultrahøj vakuum lille volumen.
2. Ulemper: ubelejlig drift, ikke -lineær massestandard, magnetfelt krævet, kompleks automatisk registrering af spektrale linjer og manglende evne til at bruge elektronmultiplikator til detektion, hvilket begrænser det minimale detekterbare tryk.
I 1960, et college i Chengdu, udviklede mit land først med succes et cyclotron -massespektrometer; I 1963 gennemførte Institute of Electronics of the Chinese Academy of Sciences en detaljeret undersøgelse af arbejdskarakteristika for et simpelt cyclotron -massespektrometer; I 1965 udviklede Lanzhou Institute of Physics of the Chinese Academy of Sciences et sæt enkle cyclotron -massespektrometerudstyr med en kvantitativ nøjagtighed på 20%, hvilket lagde grundlaget for den efterfølgende forskning og udvikling af massespektrometer til ionbelægningsmaskiner.
