غالبًا ما تحتاج آلة الطلاء الفراغية إلى استخدام مطياف الكتلة للتحكم في عملية الطلاء الخاصة بها ، كما أن مطياف الكتلة السيكلوترون هو نوع من مطياف كتلة توازن الطاقة. يعتمد على ظاهرة الرنين السيكلوترون للأيونات في المجال الكهربائي العالي التردد والمجال المغناطيسي DC كمبدأ عمل. تم اقتراح مبدأها الأساسي بواسطة Hipple et al. في عام 1949. في عام 1951 ، توماس وآخرون. وضعت أولاً مطياف الكتلة. في عام 1954 ، ألبرت وآخرون. طورت مطياف الكتلة السيكلوترون البسيط يمكن استخدامه لتحليل الغاز المتبقي تحت فراغ فائق للغاية ، والذي عزز بشكل كبير تطوير تكنولوجيا الفراغ العالية للغاية. في عام 1960 ، طور Klopfer مطياف الكتلة السيكلوترون المعقد الذي يمكن أن يزيل تأثير شحنة مساحة أيون غير رنين. يمكن أن تظل حساسية مطياف الكتلة دون تغيير في غضون 10 ٪ ، مما يجعل التحليل الكمي ممكنًا. ومع ذلك ، فإنه يحتوي على عيوب تعديل المعلمة الصعب ، والبنية المعقدة ، وصعوبة التخلص من الأقطاب الداخلية بالكامل.
نظرًا لأن المحلل والمصدر الأيوني لمطياف الكتلة السيكلوترون يتعايشون في مساحة صغيرة ، سيتم إزعاج المجال الكهربائي بواسطة أيونات غير رنين. لذلك ، من أجل التغلب على تشويه المجال الكهربائي الناجم عن أيونات غير رنين ، تم تطوير مطياف الكتلة السيكلوترون من نوع الأنبوب المعقد استنادًا إلى مطياف الكتلة السيكلوترون البسيط ، وأدائه أكثر استقرارًا من مطياف الكتلة السيكلوترون البسيط.
المعلمات الرئيسية لمطياف الكتلة هي: حساسية ثابتة ، وتيرة الرنين السيكلوترون ، ونصف قطر أقصى يمكن أن تصل أيونات من الكتلة M+△ M ، والقرار ، والطاقة النهائية للأيونات الرنانة ، وطول مسار أيونات الرنانة ، ووقت طيران أيونات الرنين ، وعدد من السيكلوتونات من الأوتار المرن.
مزاياها وعيوبها هي:
1. المزايا: عدد أقل من الأجزاء ، الأقطاب الرقيقة ، الحجم الصغير ، أقل انتشارًا وليس "تأثيرًا للذاكرة" تقريبًا ، وما إلى ذلك ، لا سيما مناسبة لتحليل الغاز المتبقي من حجم صغير للغاية الفراغ.
2. العيوب: التشغيل غير المريح ، المعيار غير الخطي ، المجال المغناطيسي المطلوب ، التسجيل التلقائي المعقد للخطوط الطيفية ، وعدم القدرة على استخدام مضاعف الإلكترون للكشف ، مما يحد من الحد الأدنى من الضغط القابل للاكتشاف.
في عام 1960 ، نجحت كلية في تشنغدو ، في أول من طورت مطياف الكتلة السيكلوترون ؛ في عام 1963 ، أجرى معهد إلكترونيات الأكاديمية الصينية للعلوم دراسة مفصلة عن الخصائص العمل لمطياف الكتلة السيكلوترون البسيط ؛ في عام 1965 ، طور معهد لانزو للفيزياء في الأكاديمية الصينية للعلوم مجموعة من معدات مطياف الكتلة السيكلوترون البسيطة ذات الدقة الكمية بنسبة 20 ٪ ، ووضع الأساس للبحث اللاحق وتطوير طيف الكتلة لآلات تصوير أيون.
