Призменный масс-спектрометр

m в т,йлсдутщр

6ЛТЕ1ХНР:.ХНИЧЕСКУХ бнб и fg yQ1a *

ОП И С

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советский

Социалистический

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 09.VI.1970 (№ 1438673/26-25) М. Кл. G Оlп 27/62

В Old 59/44 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет оо делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

УДК 621,384.8(088.8) Опубликовано 29.1Х.1972. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 16.Х.1972

Авторы изобретения P. Н. Галль, Л. Н. Галль, В. М. Кельман, Л. Г. Князьков, И. В. Родникова, В. А. Павленко, А. М. Шерешевский и Е. М. Якушев

Заявители Специальное конструкторское бюро аналитического приборостроения

АН СССР и Институт ядерной физики АН Казахской ССР

ПРИЗМЕННЬ1Й МАСС-СПЕКТРОМЕТР

tg - = tg l, (— " — д пд

Известные призменные масс-спектрометры обладают рядом недостатков, к которым относится сложность ионно-оптической схемы, затрудняющая конструирование прибора и то, что электростатические призмы не увеличивают дисперсию, создаваемую магнитной призмой.

Lleaa изобретения — увеличение разрешающей способности и чувствительности, а также упрощение конструкции масс-спектрометра.

Для этого в предлагаемом масс-спектрометре грани электростатических призм, обращенные к источнику и приемнику ионов, одновременно являются соответственно коллиматорной и фокусирующей линзами и выполнены в виде нескольких электродов со щелями, создающих поле, симметричное относительно средней плоскости масс-спектрометра. Грани электродов искривлены по дугам концентрических окружностей, лежащих в плоскостях, параллельных средней плоскости.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого масс-спектрометра; на фиг. 2 — половина ионно-оптической схемы. ддасс-спектрометр включает в себя источник ионов 1, приемник ионов 2, магнитную призму 8 и две электростатические призмы 4, расположенные симметрично относительно призмы 8.

В каждой из электростатических призм одна пз граней, обращенная соответственно к источнш у и приемнику ионов, заменена системой щелевых пммерсионных линз 5 специальной конструкции с таким расчетом, что источник и приемник ионов находятся в фокусах систем этих линз.

Выходящий из источника расходящийся пучок ионов коллиматорной линзой, которая одновременно играет роль и входной грани призмы, формируется в параллельный пучок

H затем преломляется на выходной грани первой призмы. При этом пучок разлагается в спектр по энергии частиц. Моноэнергетический пучок выходит из призмы параллельным.

Энергия частиц в результате прохождения всей электростатической системы не изменяется. По своему действию этот электростатический элемент выполняет одновременно функцию линзы и призмы. В призме пучок разделяется по массам. Угловая дисперсия магнитной призмы по массам D = tg0. (и†угол входа пучка в магнитную призму) .

Далее пучок поступает во вторую электростатическую призму. Параметры магнитной и электростатической призмы подобраны так, чтобы выполнялось следующее условие фокусировки по энергии:

353186

Предмет изобрстенпя

Составитель H. Алимова

Техред Л. Евдонов

Корректор О. Тюрина

Редактор Коляда

Заказ 3504/13 Изд. ¹ 1421 Тираж 406 Подписное

Ц11ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытии при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 где O> — угол, образованный пучком ионов с преломляющей гранью призмы вне ее; иь и. — потенциал пространства внутри призмы и вне ее.

При прохождении пучка через вторую электростатическую призму угловая дисперсия по массе увеличивается из-за наличия угло вого увеличения преломляющей грани электростатической призмы в cos82icos8 раз (8;— угол преломления внутри призмы). Выходная грань второй призмы, выполненная в виде иммерсионной линзы, фокусирует пучок в фокальной плоскости, где и помещается щель приемника ионов. Линейная дисперсия по массе предлагаемого масс-спектрометра равcos 6.„ на 0„= f "-1aх (j — фокусное расстояние

cos О, линз). Увеличение системы равно единице.

Призменньш масс-спектрометр, содержащий источник ионов, две электростатические призмы, установленные по обе стороны от магнитной призмы, и приемник ионов, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, увеличения разрешающей способности и чувствительности, грани электростатических призм, обращенные к источнику и приемнику ионов, одновременно являются соответственно коллиматорной и фокусирующей линзами и выполнены в виде нескольких электродов со щелями, создающих поле, симметричное относительно средней плоскости масс-спектрометра, а края электродов, обращенные друг к другу, искривлены по дугам концентрических окружностей, лежащих в плоскостях, параллельных средней плоскости.