Vakuumionbeleggingsmaskin må ofte bruke massespektrometer for å kontrollere beleggprosessen, og syklotron massespektrometer er et slags energibalansemassespektrometer. Det er basert på syklotronresonansfenomenet ioner i ortogonalt høyfrekvent elektrisk felt og DC-magnetfelt som dets arbeidsprinsipp. Dets grunnleggende prinsipp ble foreslått av Hipple et al. I 1949. I 1951 har Thomas et al. Først utviklet et massespektrometer. I 1954, Alpert et al. utviklet et enkelt syklotron massespektrometer som kan brukes til å analysere gjenværende gass under ultrahøyt vakuum, som i stor grad fremmet utviklingen av ultrahøy vakuumteknologi. I 1960 utviklet Klopfer et komplekst syklotronmassespektrometer som kan fjerne påvirkningen av ikke-resonansionsromsplass ladning. Følsomheten til massespektrometeret kan forbli uendret innen 10%, noe som gjør kvantitativ analyse mulig. Imidlertid har det ulempene med vanskelig parameterjustering, kompleks struktur og vanskelig å fullstendig avgir de indre elektrodene.
Siden analysatoren og ionekilden til syklotronmassespektrometeret sameksisterer i et lite rom, vil det elektriske feltet bli forstyrret av ikke-resonante ioner. Derfor, for å overvinne det elektriske feltforvrengning forårsaket av ikke-resonante ioner, ble et komplekst syklotronmassespektrometer av rørtypen utviklet basert på det enkle syklotronmassespektrometeret, og ytelsen er mer stabil enn det for det enkle syklotronmassespektromet.
Hovedparametrene til massespektrometeret er: følsomhetskonstant, syklotron resonansfrekvens, maksimal radius som ikke-resonante ioner av masse m+△ m kan nå, oppløsning, endelig energi av resonansioner, bane lengde på resonantioner, flygetid for resonantioner og antall syklotroner av resonantioner.
Dets fordeler og ulemper er:
1. Fordeler: færre deler, tynne elektroder, liten størrelse, mindre utgassing og nesten ingen "minneeffekt", etc., spesielt egnet for restgassanalyse av ultrahøyt vakuum lite volum.
2. Ulemper: Upreget drift, ikke -lineær massestandard, magnetfelt påkrevd, kompleks automatisk registrering av spektrale linjer, og manglende evne til å bruke elektronmultiplikator for deteksjon, noe som begrenser det minste detekterbare trykket.
I 1960, en høyskole i Chengdu, utviklet landet mitt først et syklotron massespektrometer; I 1963 gjennomførte Institute of Electronics of the Chinese Academy of Sciences en detaljert studie om arbeidsegenskapene til et enkelt syklotron massespektrometer; I 1965 utviklet Lanzhou Institute of Physics ved Chinese Academy of Sciences et sett med enkelt syklotron massespektrometerutstyr med en kvantitativ nøyaktighet på 20%, og la grunnlaget for den påfølgende forskningen og utviklingen av massespektrometre for iion plating -maskiner.
