источник ионов с ПОВЕРХНОСТНОЙ ИОНИЗАЦИЕЙ Советский патент 1973 года по МПК H01J3/04 

1

Изобретение относится к источникам ионов и может быть использовано в масс-спектрометрии, а такл-:е в технологии электромагнитного .разделения изотопов.

Известен источник ионов с поверхностной .ионизацией, соде1ржащий испаритель и ионизатор, выполненный в виде закрытой с одного конца трубки из .матер.иала с большой работой выхода. Зак,рытый «онец трубки соединен с выводом источника питания той же полярности, что и полярность ионов, эмиттируемых источником.

в этом устройстве протекающий по корпусу ионизатора ток напревает его до рабочей температуры и создает внутри трубки однородное осевое электрическое поле, служащее для вывода ионов из источника.

Наиболее существенными недостатками известного источника ионов являются низкий коэффициент использования пробы и большой разброс ионов по энергиям.

В предложенном источнике ионов эти недостатки устранены благодаря тому, что в трубку ионизатора большой длины, подогреваемую любым способом, не дающим перепада напряжения на ней, введен полый электрод с высокопрозрачными боковыми стенками, выполненный, например, в виде спира.чи и соединенный с закрытым концом трубки. Другой конец электрода подключен к выводу

источника напряжения, полярность которого противоположна по знаку полярности вводимых ионов.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого источника ионов; на фиг. 2 показаны траектории движения ионов в координатах, отнесенных к .радиусу трубки.

Источник ионов (фиг. 1) состоит из ионизатора /, электрода 2, испарителя 3, соединительной трубки 4, формирователя ионов 5. Электрод-спираль изготавливают из тонкой проволоки тугоплавкого металла для достижения большой прозрач-ности и электрического сопротивления.

После прогрева ионизатора / подают папряжение на электрод 2. При нагревании испарителя 3 с пробой пары вещества пробы через соединительную трубку 4 попадают на внутреннюю поверхность ионизатора /. Здесь атомы многократно ст-алкиваются с ионизирующей поверхностью. При большой длине ионизатора имеется большая вероятность ионизации атомов до вылета их из корпуса. Электрод, по длине которого создается постоянное падение потенциала, создает в объеме ионизатора, имеющего эквипотенциальную ионизирующую поверхность, «наклонный потенциальный желоб. Все образующиеся ионы попадают в него и без столкновения с .поверхностью ионизатора вылетают, проходя череэ

одну и ту же разность потенциалов, в сторону системы формирования пучка 5.

Предмет изобретения Источник ионов с noBapxHocTHOJi ионизацией, содержащий испаритель пробь, источник нитания, ионизатор, выполненный в виде закрытой с одного конца трубки из материала с большой, работой выхода :и присоединенный закрытым концом к выводу источника питания той же полярности, что .и полярность ионов, эмиттируемых источ ником, и нагреватель ионизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента использования пробы и устранения разброса ионов по скоростя.м, нагреватель изолирован от ионизатора, внутри которого расположен соосно с ним .полый электрод с высокопрозрачными боковыми стенками, например спираль, присоединенный к ионизатору у закрытого конца трубки и не имеющий контакта с ним в остальных точках, а другим концом присоединенный к свободному выводу источника питания.

Фиг 1

г 0.8 0.5 О 0.2 О 0,2 ОМ 0.6 0.8 1

IT -

Фиг. 2