Общий Принцип безмагнитных динамических масс-спектрометров заключается в том, что из начального пучка ионов, имеющих одинаковую энергию ; система разночастотных фильтров выделяет ионы, имеющие одинаковые скорости г,-.
При заданной энергии Е скорость : ионов однозначно связана с массой М, что и лежит в основе масс-аналнза.
При ПОСТОЯННОМ расстоянии между радиочастотными фильтрами измерение скорости сводится к измерению времени пролета путем сравнения его с известной радиочастотой.
В основу предлагаемого масс-спектрометра положен известный тип безмагннтного масс-спектрометра с ионным источником, создающим под воздействием импульсов электрического ускоряющего поля частицы, обладающие одинаковым количеством движения.
Особенность предлагаемого прибора заключается в том, что, в отличие от известных приборов, в которых разделение частиц равной энергии осуществляется по времени иролета, в нем выделение ионов определенной энергии, а следовательно, и массы, осу1дествляется с помощью электростатического анализатора.
Этим обеспечивается возможность значительного увеличення светосилы предлагаемого масс-спектрометра, так как его разрешающая сп, не зависит от частоты следования импульсов, которая может быть создана весьма больщой.
Достоинство:. прибора является также независимость - в первом приближении - его разрещающей силы от его длины, что позволяет сделать прибор малогабаритным.
М У2Е -
V-V:
i
№ 115144- 2 -
На фиг. 1 представошиа принципиальная схема предлагаемого массспектрометра; на фиг. 2 - схема электростатического апализаюри, осуществляющего выделение ионов определенной энергии.
Генератор Г импульсов вырабатывает импульсы /,-, с частотой с.Л1 дования Tj, которые поступают па две выпрямительных ячейки, из которых одна / пропускает положительные импульсы, а другая // - отрицательные. Положительпые импульсы поступают на электронную nyniку ЭП и отпирают электронный пучок.
Отрицательные импульсы подаются на сетки а и б и создают ускоряющее напряжение Е. Таким образом, положительные импульсы создают ионы, отрицательные - ,сообщ.ают им одинаковое .количество движения .
Можно использовать и синусоидальные колебания. После выпрямительных ячеек одна -полуволна поступает }ia электрониую пущку, другая на ускоряющие сетки. Использование сипусоидальных колебапий накладывает лишь некоторое ограничеиие па длипу ионного пакета.
Выделение иопов определенной энергии, а следовательно, и массы, осуществляется с помощью электростатического анализатора, выделяющего из пучка ионы с энергиями в интервале от Е до f+Af (фиг. 2). Между сетками в и г создается основное задерживающее поле бз. Между сеткой г и наклонной сеткой д создается дополнительное задерживающее поле Д(, между сетками д е - небольшое ускоряющее ноле.
Ионы с энергиями, меньшими чем L, , задерживаются между сетками а и б, ионы же, обладающие энергиями, больщими чем f/ , проходят через все сетки.
Ионы, энергии которых имеют значения между U. 6,, + ДО , отражаются от электростатического «зеркала между сетками г VL д ъ приемник.
Разрешающая способность предлагаемого маес-спектро.метра ограничивается теми факторами, которые вызывают разброс цо энергиям ионов одинаковых масс и, следовательно, перекрытие по энергиям ионов,
близких но массам.
Разрешающая схема, в частности, ограничивается величиной, -irb- ,
что обусловлигзается начальным разбросом энергий Е ионов, возникающих при ионизации атомов.
Энергия ионов данной массы определяется количеством движения Р, которое они приобретают в ускоряющем поле
t, Р (t)dt ezEt-,.
Импульсы, ускоряющие напряжения, должны быть достаточно стабильны по величине и форме.
Должно выполняться условие:
I 0
;+Т/
где ДМ - наименьща-я различимая разница масс.
Так как анализаторы выделяют ионы с энергиями, лежащими в интервале -г/Гц-Af,, то это также ограничивает разрешающую силу
величиной г
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Магнитный резонансный масс-спектрометр | 1956 |
|
SU124564A1 |
ВРЕМЯПРОЛЕТНЫЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТР | 2008 |
|
RU2381591C2 |
ВРЕМЯПРОЛЕТНЫЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТР | 2001 |
|
RU2239910C2 |
ВРЕМЯПРОЛЕТНЫЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТР | 2021 |
|
RU2769377C1 |
ПЫЛЕУДАРНЫЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТР | 1996 |
|
RU2122257C1 |
ВРЕМЯПРОЛЕТНЫЙ МАСС-АНАЛИЗАТОР С МНОГОКРАТНЫМИ ОТРАЖЕНИЯМИ И ВРЕМЯПРОЛЕТНЫЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТР, ВКЛЮЧАЮЩИЙ В СЕБЯ ДАННЫЙ МАСС- АНАЛИЗАТОР | 2007 |
|
RU2458427C2 |
Спектрометр энергий электронов | 1973 |
|
SU495970A1 |
СТАТИЧЕСКИЙ МАСС-АНАЛИЗАТОР ИОНОВ | 2011 |
|
RU2456700C1 |
Масс-спектрометр | 1985 |
|
SU1256107A1 |
Способ юстировки масс-спектрометра с двойной фокусировкой | 1981 |
|
SU1051618A1 |
Авторы
Даты
1958-01-01—Публикация
1955-06-03—Подача