Η μηχανή επιμετάλλωσης ιόντων κενού συχνά πρέπει να χρησιμοποιεί φασματόμετρο μάζας για να ελέγξει τη διαδικασία επικάλυψης και το φασματόμετρο μάζας κυκλωτότρου είναι ένα είδος φασματόμετρο μάζας ενεργειακής ισορροπίας. Βασίζεται στο φαινόμενο συντονισμού των κυκλότρον των ιόντων σε ορθογώνιο ηλεκτρικό πεδίο υψηλής συχνότητας και μαγνητικό πεδίο DC ως αρχή λειτουργίας του. Η βασική του αρχή προτάθηκε από τους Hipple et al. Το 1949 το 1951, οι Thomas et al. Πρώτα ανέπτυξε ένα φασματόμετρο μάζας. Το 1954, οι Alpert et αϊ. ανέπτυξε ένα απλό φασματόμετρο μάζας κυκλοδοτών που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση υπολειμματικού αερίου υπό εξαιρετικά υψηλό κενό, το οποίο προώθησε σημαντικά την ανάπτυξη της εξαιρετικά υψηλής τεχνολογίας κενού. Το 1960, ο Klopfer ανέπτυξε ένα σύνθετο φασματόμετρο μάζας κυκλοτότρου που μπορεί να αφαιρέσει την επίδραση του φορτίου χώρου ιόντων μη αντοχής. Η ευαισθησία του φασματόμετρου μάζας μπορεί να παραμείνει αμετάβλητη εντός 10%, καθιστώντας δυνατή την ποσοτική ανάλυση. Ωστόσο, έχει τα μειονεκτήματα της δύσκολης ρύθμισης των παραμέτρων, της σύνθετης δομής και του δύσκολου να αποκομίσει πλήρως τα εσωτερικά ηλεκτρόδια.
Δεδομένου ότι ο αναλυτής και η πηγή ιόντων του φασματόμετρου μάζας κυκλοτότρου συνυπάρχουν σε ένα μικρό χώρο, το ηλεκτρικό πεδίο θα διαταραχθεί από μη επαναλαμβανόμενα ιόντα. Επομένως, προκειμένου να ξεπεραστεί η παραμόρφωση του ηλεκτρικού πεδίου που προκαλείται από μη επαναλαμβανόμενα ιόντα, αναπτύχθηκε ένα σύνθετο φασματόμετρο μάζας κυκλότρον τύπου με βάση το απλό φασματόμετρο μάζας κυκλοτότρου και η απόδοσή του είναι πιο σταθερή από αυτή του απλού φασματόμετρου μάζας κυκλωτότρου.
Οι κύριες παράμετροι του φασματόμετρου μάζας είναι: σταθερά ευαισθησίας, συχνότητα συντονισμού κυκλοτότρων, μέγιστη ακτίνα που δεν επαναλαμβάνονται τα ιόντα μάζας m+△ m, ανάλυση, τελική ενέργεια συντονισμού ιόντων, μήκος τροχιάς συντονισμού, χρόνου πτήσης των συντονιστικών ιόντων και ο αριθμός των κυκλοκολλωνών των συντονιστικών ιόντων.
Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του είναι:
1.
2. Μειονεκτήματα: Η δυσάρεστη λειτουργία, το μη γραμμικό πρότυπο μάζας, το απαιτούμενο μαγνητικό πεδίο, η πολύπλοκη αυτόματη καταγραφή των φασματικών γραμμών και η ανικανότητα να χρησιμοποιηθούν πολλαπλασιαστής ηλεκτρονίων για ανίχνευση, η οποία περιορίζει την ελάχιστη ανιχνεύσιμη πίεση.
Το 1960, ένα κολέγιο στο Τσενγκντού, η χώρα μου ανέπτυξε για πρώτη φορά ένα φασματόμετρο μάζας κυκλοτότρου. Το 1963, το Ινστιτούτο Ηλεκτρονικών της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών διεξήγαγε λεπτομερή μελέτη σχετικά με τα χαρακτηριστικά εργασίας ενός απλού φασματόμετρο μάζας κυκλοκολλ. Το 1965, το Ινστιτούτο Φυσικής Lanzhou της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών ανέπτυξε ένα σύνολο απλού εξοπλισμού φασματόμετρου μάζας κυκλοτότρου με ποσοτική ακρίβεια 20%, τοποθετώντας τα θεμέλια για την επακόλουθη έρευνα και ανάπτυξη φασματόμετρα μάζας για μηχανές επιμετάλλωσης ιόντων.
