Масс-спектрометрическое устройство

итн -т..>. "„;ч

-и5Г т ;

ИЗОБРЕТЕНИЯ

24О32О

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 04Х111.1966 (№ 1094757/26-25) с,присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.1111969. Бюллетень ¹ 12

Дата опубликования описания 19Х111.1969

Кл. 42/, 3/09

Комитет по делам

МГ1К G 01п

УДК 543.51(088.8) изобретений н открытий прн Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Л. Н, Линник и А. С. Нестеров

Заявитель

МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧ ЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Предложенное масс-спектрометрическое устройство предназначено для анализа ионов

Ilo массам в вакуумных системах.

Известное масс-спектрометрическое устройство фарвитрон, выпускаемое западногерманской фирмой «Лейбольд», обладает малои чувствительностью. В качестве сигнального электрода в фарвитроне используется ограничивающий электрод, выполненный в виде колпачка.

В описываемом устройстве сигнальным электродом служит одна или несколько катушек, соединенных между собой и с другими электродами с помощью разделительных и согласующих фильтрующих элементов. Предложенное масс-спектрометрическое устройство более чувствительно, так как при расположении сигнального электрода в виде катушки в области наибольших скоростей колеблющихся ионов в соответствии с теоремой Рамо из-за динамического характера наведения сигнала индуцируется ббльший сигнал, чем на электроде в виде колпачка в фарвитроне. Кроме того, сигналы, индуцируемые в каждом витке катушки, суммируются.

Предложенное устройство (схема его изображена, на фиг. 1) содержит ионный источник, включающий катод I, модулирующий электрод 2 и анод 8. Ионно-оптическая система анализатора масс образована фокусирующим электродом 4, катушками 5 и 6 для создания электрического поля в пространстве дрейфа ионов и для с.ьема сигналов и ограничивающим электродом 7. Катушки 5 II 6 под5 ключены к регистрирующему устройству 8, а разделигельные емкости 9 относятся к фильтрующим элементам. Катушки могут быть намотаны на ферритовые кольца 10, как показано на фиг. 2.

10 Электроды 1, 2, 3 в ионном источнике служат для получения ионизирующего электронного лу-.а, модулируемого по интенсивности подачей на электрод 2 высокочастотного напряжения. Потенциалы на электродах выби15 рают так, чтобы электроны совершали колебания около анода т и ионизировали нейтральный газ. Пакеты ионов, образующиеся в результате моду IIIIIIIII ионизирующего электронного луча, колеблются вдоль оси про20 странства дрейфа между деталями 1 — 7 в электрическом поле, которое выбирается близким Ic парабо:и ческому. Пакеты IIQHQB, содержащие ионы одинаковых удельных масс, колеблются с частотой, зависящей только от

25 массы ионов и распределения электрического поля.

Для выделения регистрируемой массы осуществляют накопление ее ионов в колеблющемся пакете путем синхронизации частоты

30 ионизации с частотой колебаний этих ионов.

240320

Предмет изобретения

Составитель H. В. Алимова

Редактор Б. С, Нанкина Текред Л. Я. Левина Корректор А, С. Колабин

Заказ 1804)6 Тираж 480 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д, 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Ионы несинхронных масс при этом равномерно распределяются в пространстве дрейфа.

Накопленные в колеблющемся пакете ионы нндуцируют на сигнальных электродах, выполненных в виде катушек, напряжения, которые поступают на регистрирующее устройство 8. Смена регистрируемой массы осуществляется изменением частоты ионизации до синхронизации с частотой колебаний следующей массы.

Ионно-оптическая система описываемого устройства может быть изготовлена из отдельных секций катушек, создающих необходимое постоянное электрическое поле и включенных так, чтобы сигналы, наведенные в отдельных секциях, суммировались. Для разделения по постоянному току отдельные секции катушек включаются через разделительные емкости. Один конец катушек по высокой частоте заземляется через разделительную емкость, другой конец соединяется с устройством 8 тоже через разделительную емкость, обеспечивающую прохождение высокочастотного сигнала и препятствующую прохождению постоянного тока. С целью исключения возможности шунтирования высокочастотного сигнала фильтрующими емкостями источника постоянного тока в цепь подачи постоянного напряжения целесообразно включить разделительную индуктивность или маломощные

5 фильтры.

10 1. Масс-спектрометрпческое устройство с регистрацией сигнала .ионов, колеблющихся в пространстве дрейфа, содержащее ионный источник, ионно-оптическую систему с параболическим распределением электрического поля

1б вдоль ее оси, сигнальный электрод и регистрирующее устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, центральные электроды ионно-оптической системы выполнены в виде катушек, подключенных к

20 регистрирующему устройству и соединенных между собой и с другими электродами с помощью разделительных и согласующих фильтрующих элементов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, 2б что катушки изготовлены с сердечником из ферромагнитного материала.