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Vide| Réf : R2050 v2
Auteur(s) : Denis PERRILLAT‐AMÉDÉ
Date de publication : 10 juil. 1996
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Il existe de nombreux cas d’utilisation d’appareils sous vide où la connaissance de la composition de l’atmosphère raréfiée est aussi importante que la mesure de sa pression totale. On peut citer, à titre d’exemple, la fabrication de résistance de nitrure de tantale par pulvérisation cathodique, où les impuretés modifient sensiblement la résistivité des couches déposées. On a donc besoin, pour cette analyse, de spectromètres adaptés au fonctionnement sous vide, qui sont en général électromagnétiques (spectromètres de masse).
Comme leur nom l’indique, les spectromètres de masse sont des appareils qui trient les molécules en fonction de leur masse. Pour ce faire, on opère sur des ions dont la trajectoire dans un champ électromagnétique est déterminée par la valeur du champ lui‐même, l’énergie des ions et le rapport m /q de la masse de l’ion à sa charge. On voit donc que, dans un champ donné, la trajectoire ne sera déterminée que par le rapport m /q.
La spectrométrie de masse constitue une technique difficile ; nous décrirons sommairement le principe des principaux appareils utilisés pour la mesure des pressions partielles dans les systèmes sous vide. Pour plus de détails, le lecteur se reportera à l’article [61] des Techniques de l’Ingénieur, ainsi qu’aux références [22] à [29].
Un spectromètre de masse comprend deux parties principales :
une source d’ions ;
un système analyseur.
Dans les appareils destinés à la mesure des pressions partielles, la source d’ions est du type à cathode chaude et à tension d’accélération variable.
C’est après la production des ions que des différences importantes apparaissent au niveau du système d’analyse. Les analyseurs les plus fréquemment utilisés sont de deux types :
les spectromètres à déflexion magnétique ;
les analyseurs quadripolaires.
Dans les spectromètres à déflexion magnétique, on injecte les ions, venant de la source d’ions, dans un champ magnétique qui est orthogonal à leur trajectoire initiale (figure ...
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