Vakuové iontové pokovovací stroj často musí používat hmotnostní spektrometr pro řízení svého procesu povlaku a cyklotron hmotnostní spektrometr je druh hmotnostního spektrometru energetické bilance. Je založen na fenoménu cyklotronové rezonance iontů v ortogonálním vysokofrekvenčním elektrickém poli a DC magnetickém poli jako jeho pracovní princip. Jeho základní princip navrhl Hipple et al. V roce 1949. V roce 1951 Thomas et al. Nejprve vyvinul hmotnostní spektrometr. V roce 1954 Alpert et al. Vyvinul jednoduchý cyklotron hmotnostní spektrometr, který lze použít k analýze zbytkového plynu pod ultra vysokým vakuem, což výrazně podporovalo vývoj ultra vysoké vakuové technologie. V roce 1960 vyvinul Klopfer komplexní hmotnostní spektrometr cyklotron, který může odstranit vliv neresonančního iontového prostoru. Citlivost hmotnostního spektrometru může zůstat nezměněna v rámci 10%, což umožňuje kvantitativní analýzu. Má však nevýhody obtížného nastavení parametrů, komplexní struktury a obtížné zcela odkládat vnitřní elektrody.
Vzhledem k tomu, že analyzátor a iontový zdroj hmotnostního spektrometru cyklotronu koexistují v malém prostoru, bude elektrické pole narušeno neresonantními ionty. Proto, aby bylo možné překonat zkreslení elektrického pole způsobeného neresonantními ionty, byl vyvinut komplexní hmotnostní spektrometr typu trubice typu trubice na základě jednoduchého hmotnostního spektrometru cyklotronu a jeho výkon je stabilnější než výkon jednoduchého cyklotronového hmotnostního spektrometru.
Hlavní parametry hmotnostního spektrometru jsou: konstanta citlivosti, frekvence cyklotron rezonanční frekvence, maximální poloměr, že nerezonující ionty hmotnosti M+△ m mohou dosáhnout, rozlišení, konečnou energii rezonančních iontů, trajektorie rezonančních iontů iontů iontů a letu rezonančních iontů a cyklotrony rezonančních iontů.
Jeho výhody a nevýhody jsou:
1. Výhody: Méně dílů, tenkých elektrod, malá velikost, menší odběh a téměř žádný „paměťový efekt“ atd., Zvláště vhodné pro analýzu zbytkového plynu ultra vysokého vakuového malého objemu.
2. Nevýhody: nepohodlný provoz, nelineární hmotnostní standard, požadované magnetické pole, komplexní automatické zaznamenávání spektrálních linií a neschopnost použít multiplikátor elektronů pro detekci, což omezuje minimální detekovatelný tlak.
V roce 1960, vysoká škola v Chengdu, moje země poprvé úspěšně vyvinula hmotnostní spektrometr Cyclotron; V roce 1963 provedl Institut elektroniky Čínské akademie věd podrobnou studii o pracovních charakteristikách jednoduchého cyklotronového hmotnostního spektrometru; V roce 1965 vyvinul Lanzhou institut fyziky Čínské akademie věd řadu jednoduchého vybavení hmotnostního spektrometru cyklotron s kvantitativní přesností 20%, což položil základ pro následný výzkum a vývoj hmotnostních spektrometrů pro iontové stroje.
