残余气体分析 (RGA)

在众多的应用中，用户们面临的问题是真空设备的清洁程度。了解残余气体成分对于过程监控也非常重要真空压力测量提供了有关腔室中还有多少颗粒的信息，但不是哪些颗粒。为回答这个问题，可用四极杆质谱仪（QMS）对残余气体进行分析。在获知哪些物质残留在腔室中后，可以开始进一步的清洁步骤或实际应用。

它是如何工作的？

与所有质谱仪一样，四极杆质谱仪（QMS）由三部分组成：离子源、分析仪和检测仪。四极杆质谱仪的所有组件都需要高真空才能正常工作。在离子源中，中性气体颗粒进行离子化。一种常见的电离方法，也用于普发真空的QMS，是电子碰撞电离。

以这种方式产生的离子在进入分析仪（一个电子四极杆场）之前通过提取透镜。

在由交流电压和直流电压组成的电压帮助下，在4个金属高精度棒内产生电场。在这些四极杆场中，离子根据其质荷比离子进行区分。

这样，只有一种离子可以通过杆系统到达检测仪。所有其它离子都处在不稳定的轨道上，并在设备中受忽视。在最简单的情况下，检测仪是一个导电的空心体，称为法拉第杯。在法拉第杯上，离子通过释放电荷被中和，并检测由此产生的电流。

在高真空下进行残余气体分析，在信号强度方面一个法拉第杯就足够了。对于非常小的离子电流(如超高真空范围内的情况)，或者需要非常快速的测量，通常使用二次电子倍增器（SEM）。有了这样的质谱结构，用户可以看到真空系统中还存在哪些物质。

必要条件

为了使离子通过分析仪，即电子四极杆，需要 <10-4 hPa 的压力。这是必要的，以便平均自由程足够长，使阳离子在其轨迹上不受到碰撞到达检测仪。前级泵和涡轮分子泵的组合，模块化或作为即用型泵站，是实现必要真空压力的理想选择。

为不同压力范围开发的进气系统使用户能够为四极杆质谱仪（QMS）精确调整压力。由于使用过高的压力可能会损坏四极杆质谱仪（QMS），因此建议集成一个全压测量。