Для дотримання умов молекулярного натікання при достатній швидкості газового потоку використовуються круглі отвори в тонкій діафрагмі. Діаметр отворів повинний відповідати умові (де d - діаметр отвору, - середня довжина вільного пробігу молекули при даній температурі). Необхідне число отворів визначається продуктивністю насосів, пропускною здатністю вакуумних комунікацій, а також мінімальною адсорбційною «пам'яттю» мас-спектрометра.

Спосіб уведення зразка в систему напуску визначається його агрегатним станом. Найбільш просто розв'язується задача введення газоподібних речовин при кімнатній температурі. Системи напуску, що існують на вітчизняних приладах МХ-1302, МХ-1303, відповідають перерахованим вище вимогам. Загальним для них недоліком є відсутність можливості виміру тиску в балоні напуску за допомогою мікроманометра. У ряді випадків застосовується система подвійного впуску (MX-1304), що, завдяки безупинному порівнянню з еталонним зразком, підвищує точність аналізу. Ця система незамінна при аналізах мікродомішок.

При переході до аналізу рідких продуктів виникає ряд проблем, пов'язаних з летючістю зразка, адсорбційними явищами і термічним розкладанням. Летючість зразка - одна з важливих характеристик, що визначає метод введення зразка у прилад. Для одержання інтенсивних ліній у спектрі необхідно домогтися визначеного тиску в іонізаційній камері, а отже і відповідного тиску в системі напуску. З цією метою досліджуваний зразок вводиться в нагрітий балон напуску. Щоб уникнути конденсації пари температура трубки, що веде до іонізаційної камери, і всіх частин системи, що стикаються з випаруваним зразком, повинна бути досить високою. Оскільки коливання температури системи напуску відбиваються на зміні інтенсивності піків у спектрі, температура повинна підтримуватися постійною і протягом зняття мас-спектра зразка. У сучасних приладах це досягається застосуванням термостатичних пристроїв і схем електронної стабілізації.

Іноді, для підвищення летючості досліджуваних зразків їх переводять у похідні, що володіють набагато більшою летючістю, ніж вихідний продукт.

У літературі описані різні способи введення важколетучих зразків у систему напуску і камеру іонізації. Відповідно до одного з них невелика кількість аналізованого зразка в запаяній скляній ампулі поміщається в шлюз, що після евакуації з'єднується з балоном напуску; ампула розбивається, і речовина випаровується.

Застосування дисків із плавленої скляної крихти, покритих галієм чи індієм, спрощує процес введення і виключає проміжний шлюз. При зіткненні з поверхнею диска мікропіпетки зразок, заповнений нею проникає в систему. Удосконалення мікропіпеток і мікробюреток привело до конструкцій піпетки з постійним об'ємом, що дозволяє ввести 1*10-3 мл речовини із середньоквадратичним відхиленням 1*10-5 мл . У ряді робіт для введення більш в'язких речовин, поряд з дисками, покритими галієм, застосовувалися спеціальні галієві та індієві затвори.

Метод, за допомогою якого тверді або рідкі зразки можуть бути введені в систему напуску, нагріту приблизно до 200°С, був описаний Кольдекортом. Менш леткі матеріали можуть бути введені в мас-спектрометри після нагрівання в маленькій печі і випаровування безпосередньо в електронний пучок; така система застосовувалася при вивченні якісної сполуки асфальтів. Грубка може знаходитися також і поза іонізаційною камерою; у цьому випадку працюють з молекулярним пучком зразка. Остання система широко застосовувалася для дослідження металів і інших неорганічних сполук і продуктів термічного розпаду полімерів.

При дослідженні систем напуску, що працюють при підвищених температурах, виникає ще одна серйозна проблема, зв'язана з можливою термічною нестабільністю органічних сполук. Цей фактор багато в чому визначає верхня межа температури аналізу. Термічний розпад каталізується в присутності металевих поверхонь, і тому при роботі з нестабільними сполуками рекомендується звести до мінімуму присутність металу в системі напуску. Застосування скляних систем, шліфування і покриття емаллю металевих поверхонь, а також застосування деталей із золота зменшує швидкість розпаду. Велику роль грає також збільшення швидкості запису спектра, оскільки термічне розкладання в системі напуску здійснюється з відносно малою швидкістю. Для деяких нестабільних продуктів було відзначено, що протягом декількох хвилин розкладається лише 1-3% аналізованої речовини.

З усього, сказаного вище, випливає необхідність ретельного підбору температурних умов зйомки і відкачки. Підвищення температури, при зйомці спектрів, з одного боку, збільшує інтенсивність піків і зменшує адсорбційні ефекти, а з іншого боку, при цьому збільшується імовірність розкладання. Крім того, збільшення температури в джерелі може дуже істотно змінити величини молекулярних і частково осколкових піків. Тому при розробці методу аналізу сумішей температуру зйомки доцільно встановлювати на підставі даних по найкращій відтворюваності спектрів. Зокрема, при зйомці мас-спектрів високомолекулярних фракцій нафти навіть точне регулювання температури не приводить до одержання відтворених вимірів. Значно кращі результати досягаються при щоденній зйомці частини мас-спектра гексадекана і вимірі відносини піків іонів з масами 127 і 226; у якості оптимальної приймають температуру, при якій забезпечується відтворюваність цього відношення з точністю не менш 1-2 відн. %.

2.2.6. Явища сорбції і «пам'яті» у мас-спектрометрі

Безпосередньо з питанням введення в іонне джерело зразків, що володіють різною летючістю, адсорбційною здатністю і термічною стабільністю, зв'язана проблема, що ще не знайшла свого остаточного рішення, проблема так званої «пам'яті» мас-спектрометра.

У вакуумній системі мас-спектрометра звичайно присутні залишкові гази. Основні причини їхнього утворення наступні: газовиділення з розпеченого катода і матеріалів вакуумної системи, натіканя повітря внаслідок недостатньої герметичності системи, хімічна взаємодія аналізованих речовин зі стінками приладу і зворотна дифузія у високовакуумну область евакуйовуваних газів і парів.

При аналізі сполук, що виявляють велику схильність до адсорбції, переважну роль починають грати сорбційні процеси, з якими зв'язані ефекти «пам'яті». Видалення з приладу таких сполук протікає повільно і швидкість відкачки, що підкоряється експонентному закону, стає вкрай низькою. Унаслідок цього полярні