УСТРОЙСТВО для КОРРЕКЦИИ ионного ПУЧКА в АНАЛИЗАТОРЕ ВРЕМЯПРОЛЕТНОГО МАСС-СПЕКТРОМЕТРА Советский патент 1965 года по МПК H01J49/26 G01N27/62 

Известны устройства для компенсации искажений масс-спектра времяпролетного импульсного масс-спектрометра с магнитным полем, коллимирующим электронный пучок источника ионов, в которых для отклонения пакетов ионов в пространстве дрейфа в направлении, обратном отклонению коллимирующнм магнитным полем, использовано электрическое поле. В этих устройствах компенсирующее электрическое ноле должно изменяться по квадратичному закону, что существенно усложняет конструкцию устройства.

В предложенном устройстве для компенсации искажений масс-спектра иснользован постоянный магнит с компенсирующим магнитным нолем, направление которого противоположно направлению коллимирующего магнитного поля, расположенный в анализаторе масс-спектрометра.

Устройство значительно проще по конструкции и надежнее в работе, чем известные, и позволяет получить высокую разрещающую способность.

На чертеже представлена схема масс-спектрометра с магнитным коллимирующим полем и магнитным компенсирующим полем.

Коллимирующий магнит создает магнитное поле Н не только в области ионизации, имеющей щирнну прнмерно 1 мм, но и в области

ускорения и части пространства дрейфа, в основном свободного от полей.

В области иопизаши и области ускорения ноны движутся во взаимно перпендикулярных электрическом и магннтиом полях (коллимнрующее магнитное ноле направлено перпендикулярно чертелсу в сторону от читателя), а в той части пространства дрейфа, на которую распространяется коллимнрующее поле, ионы

движутся в нонеречном магнитном поле. Это поле вызывает недопустимое по величине отклонение ионов от осевой линии прибора, что приводит к потерям легких компонентов и искажениям в масс-спектре.

На чертеже показаиы схематически траектории однозарядных ионов с массами т и 4т.

Отклонение ионов в выталкивающем промежутке 5 и ускоряющем промежутке d при

оптимальных велнчннах выталкивающего (имнульсного) электрического ноля 1, ускоряющего (постоянного) электрического поля Е-2 и коллимирующего магнитного поля Я составляет сотые доли миллиметра, а отклоненне в области а (той части пространства дрейфа, на которую распространяется коллимнрующее магнитное ноле) более существенно.

направленное пернндикулярно чертежу в сторону на читателя.

В общем случае нолная компенсация отклонения ионов наступает, если:

Н а, (Д1--Й1/2) Н а (D - al2)

где D - протяженность пространства дрейфа, а DI - расстояние от начала компенсирующего ноля до входного окна приемника.

Практически можно использовать для коллимации электронного луча и компенсации отклонения ионов одинаковые небольшие постоянные магниты с напряженностью полей в центре зазора 250-300 э.

Предмет изобретения

Устройство для коррекции ионного пучка в анализаторе времянролетного масс-снектрометра с магнитным полем, коллимирующим электронный пучок источника ионов, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности в работе при сохранении высокой разрешающей способности, для устранения искажения масс-спектра применен постоянный магнит с компенсирующим магнитным полем, направление которого противоположно направлению коллимирующего ноля, расположенный в анализаторе массспектрометра.