質譜儀是利用物質質量不同的特性，來分析物質。常用的質譜儀，有扇形式質譜儀（
Sector－Type），飛行時間式質譜儀（Time－of－Flight）和四極式質譜儀（Quadr-
upole ），其中扇形質譜儀有百年的歷史，是最古老設計型式的質譜儀，但是它有其
他質譜儀所沒有的好質譜解析能力。
我們設計這套雙聚焦三級式質譜儀（Three－Stage Mass Spectrometer）是屬於扇形
式的質譜儀，包括二個磁場質量分析儀和一個靜電場能是分析儀。整座質譜儀為真空
系統的包封，真空系統是先由機械幫浦從大氣壓抽至中真空（１０ Torr），然後再
由離子幫浦抽至高真空（１０ Torr）。磁場質量分析儀是由鋁線包和低碳鋼鐵心組
成的電磁鐵和經過電磁鐵所產生磁場下迴轉半徑為１６５．８mm的真空管路用來選擇
某種質量的物質通過。靜電場能量分析為迴轉半徑２４５mm的真空管和在管路內的兩
塊平行板組成，由外加電壓在兩個平行板間產生電場來偏折離子用來選擇某種能量離
子通過。
製成好的質譜儀必須第一級，第二級和第三級等三層對光過程，調整整個真空管路的
水平程度，使得由熱游離子源所放射出來的離子，在最後階段由瓷腔電子倍增管接收
的訊號能夠達到最佳狀況。經過對光過程後質譜儀，使用鉀（K ）、銣（Rb）、釤（
Sm）等化合物作為熱游離離子源的材料，經過平行加速板的加速聚焦再經過三個分析
儀分析，所得39K ＋的解析度為８９，39K ＋／41K ＋豊度比為１５．７７，85Rb＋
的解析為２４３，85Rb＋／87Rb＋豊度比為２．２５，１５２Sm＋的解析度為９５，
這些結果與一級式質譜儀（磁場質量分析儀）和雙聚焦二級式質譜儀比較，可知三級
式質譜儀的質譜解析能力比較強。
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