АН СССР Советский патент 1973 года по МПК G01N27/62 B01D59/44 

1

Изобретение относится к области масс-спектрометрии.

В ряде случаев фокусирующие свойства известного циклоидального масс-спектрометра нарушаются три работе с интенсивными ионными пучками или пучками низких энергий, когда становится значительным эффект объемного расталкивания ионов, при работе в условиях недостаточно глубокого вакуума в камере анализатора вследствие рассеяния ионов на молекулах, при анализе метастабильных ионов, загрязнениях поверхностей ионно-оптической системы и т. д.

Ухудшение фокусирующих свойств присуще всем известным циклоидальным масс-спектрометрам независимо от того, имеет ли их рабочая траектория форму одной или нескольких петель трохоиды.

В предлагаемом циклоидальном масс-спектрометре, в котором рабочая траектория имеет форму нескольких петель трохоиды, с целью увеличения отношения сигнал/фон при анализе микропримесей, близких по молекулярным весам к основным линиям масс-спектра, в фокальной плоскости анализатора в точках, делящих фокусное расстояние на равные отрезки, установлены дополнительные коллимирующие щели.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый циклоидальный масс-спектрометр с

двумя коллимирующими щелями; на фиг. 2 показана траектория ионов; на фиг. 3 - фокальная плоскость масс-спектрометра; на фиг. 4 - масс-спектр носледовательно зарегистрированных линий микропримеси и основной компоненты.

Предлагаемый масс-спектрометр содержит источник / ионов с выходной щелью 2, анализатор 3 с фокусным расстоянием FO, приемннк

4 ионов с разрешающей щелью 5, коляимирующие щели 6, 7.

Электрод, расположенный в фокальной плоскости анализатора, имеет не одно общее отверстие для прохождения нижней полупетли

трохоиды, а две: первое из них является входным для верхней полунетли трохоиды, второе выходным для нижней полупетли. Выходное отверстие для нижней полупетли выполняет роль дополнительной коллимирующей щели.

В фокальной плоскости расположены две дополнительные коллимирующие щели б, 7 в точках, делящих фокусное расстояние FO на три равных отрезка. В этом случае при прохождении ионов микропримесн через калчдую

из коллимирующнх щелей и разрешающую щель величина нх тока остается неизменной, в то время как величина тока интенсивной компоненты после прохождения первой коллимирующей щели ослабляется в I/a раз, а носле прохождения второй щели в 1/а раз. В

итоге, в фокальной плоскости вблизи разрешающей щели изображение интенсивной компоненты оказывается ослабленным в /а раз, а его фон1 в разрешающую щель составляет /Ф (т. е. 10 -IQ- /o), где /ф - ионный ток, соответствующий фону; /о - ионный ток интенсивной компоненты.

При одинаковых интенсивностях линий микропримеси и интенсивной компоненты и одинаковой номинальной разрешающей способности, линия микропримеси четко регистрируется.

Предмет изобретения

Циклоидальный масс-спектрометр, содержащий источник ионов, анализатор и приемник ионов с разрешающей щелью, отличающийся тем, что, с целью увеличения отнощения сигнал/фон при анализе микропримесей, близких по молекулярным весам к основным линиям масс-спектра, он снабжен дополнительными коллимирующими щелями, расположенными в точках, делящих фокусное расстояние на равные отрезки.

/

J(t, c(. 3f)

Ф

±

Jф G

.

3

Фиг.