ИСТОЧНИК ИОНОВВСЕСОЮЗНАЯПАТМТШ"ТЕХШ!4ЕКАЯБИБЛИОТЕКА Советский патент 1972 года по МПК B01D59/44 G01N27/62 

Изобретение относится к приборам для масс-апектрометрии.

При использовании в источниках ионов известных ионно-Оптичеоких систем ширина изображения увеличивается из-за коллимации пучка выходной щелью источника ионов, что приводит к резкому снижению светосилы ионно-оптической системы источника ионов и, следовательно, к снижению чувствительности масс-спектрометра.

Целью изобретения является уменьшение ширины линейного изображения до 10 мк с незначительной коллимацией.

Отличительной особенностью предлагаемого источника иоиов является выполнение ионно-оптической системы из пятиэлектродных квадрупольно-октупольных линз. Для обеспечения фокусировки кольцевых пучков и пучков с большими входными углами система ионизации исследуемого вещества помещена в область поля пятиэлектродной квадрупольно-октупольной линзы.

Изобретение позволяет увеличить .коэффициент использования лробы и улучшить геометрические параметры пучка.

Схема предлагаемого источника ионов изображена на чертеже.

нольных линз. Объектом дублета является щель последнего заземленного электрода системы согласования (система согласования может быть любой в зависимости от способа ионизации, принятого в источнике ионов). Изображение совмещается с выходной щелью 4 источника ионов.

Использование дублета пятиэлектродных квадрупольно-октупольных линз в источнике

ионов ие только существенно улучшает параметры нучка ИОНОВ в горизонтальном и вертикальном нанра-влениях, но и упрощает систеЛ1у согласовани-я, так как вследствие компенсации сферической аберрации ширины линейного изображения требования к параметрам нучка нонов на входе в дублет становятся значительно менее жесткими.

В 1предложенном источнике ионов можно получить ширину линейного изображения норядка 10 мк для сплошных пучков ионов с входными углами расходимости до 10°. Кроме того, возможна фокусировка полых кольцевых пучков ионов с выходными углами расходимости до 45°. При этом положение

выходной щели источника ионов приближается к дублету относительно положения плоскостей гауссового изображения на величину, равную произведению коэффициента сферической аберрации на квадрат

КИМ образом, конструктивно источники ионов для фокусировки сплошных пучков с большим углом расходимости и кольцевых пучков различаются только положением выходной щели источии ка. Пучки с большими углами расходимости и кольцевые пучки появляются, например, при ионизации полем. Для фокусировки пучков с большим углом расходимости система ионизации должна быть помещена в область .поля линзы соосио с шоследией. Анализ условий фокусировки показывает, что и в этом случае может быть получено изображение со скомпенсированной сфериче ской аберрацией, причем апертура дублета обеспечивает использование всего пучка без потери интенсивности на электродах линз. При этом величины потенциалов на электродах пятиэлектродных квадрупольно-октупольных линз не превышают величины ускоряющего напряжения; на внешний электрод подается потенциал, соответствующий энергии ионов, а октупольные добавки потенциала подаются на внутренние электроды линз.

Использование более сложных систем из пятиэлектродных линз (различные мультиллеты) позволяет также формировать пучки ионов с более широко ва.рьи-руемыми на входе и выходе параметрами.

Таким образом, применение иятиэлектродных квадрупольно-октупольных линз в качестве элемента ионно-оптической системы источника ионов позволяет уменьшить габариты и упростить конструкцию источника ионов, значительно расширить аналитические возможности масс-спектрометра за счет .повышеиия разрешающей способности дри значительно меньшем снижении чувствительности (малая ширина изображения в плоскости входной щели источника ионов) и применения методов ионизации, характеризующихся образованием

ионов в большом объеме или с большим телесным углом начальных скоростей.

Предмет н з о б р е т е н и я

1. Источник ионов, содержащий систему ввода анализируемого вещества, систему ионизации этого вещества и ионно-оптическую систему, отличающийся тем, что, с целью увеличеиия коэф-фициента использо,вания пробы и улучшения геометрических параметров пучка в двух плоскостях, ионяо-оптическая система выполнена из иятиэлектродных квадруиольно-октулольных линз.

2. Источник ионов по п. 1, отличающишя тем, что, с целью обеспечения фокусировки кольцевых пучков и пучков ионов с большими входными углами, система ион-изации исследуемого вещества помещена в область поля

пятиэлектродной квадрупольно-октупольной линзы.

А -А

СИ CD

/ -г

..