Способ определения ионного состава в газах Советский патент 1981 года по МПК G01N27/62 

1

Изобретение относится к методам исследования и газового анализа и может быть использовано для регистрации ионов и кластеров при ракетных исследованиях атмосферы.

Известны способы разделения газовых смесей с помощью масс-спектрометрии, которые позволяют определить ионный состав в газах.

В этих способах используется электрическое поле конденсатора для выделения ионов из газового потока 11.

Недостатком известных способов является невозможность с их помощью разделить ионы по удельному заряду.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ определения ионного состава вгазах, включающий воздействие на газовый поток переменным электрическим полем в условиях вязкого режима течения 2 .

В известном способе узкий пучок заряженных частиц, вырезанный из общего потока диафрагмой, вводят в плоский конденсатор, созданедий поперечное электрическое поле. Под действием этого поля частицы отклоняются и улавливаются различными предметными стеклами.

Недостатком известного способа является невозможность вьщеления кластеров от легких ионов и низкая разрешающая способность.

Цель изобретения - повышение разрешающей способности и возможность выделения кластеров из потока.

Поставленная цель достигается тем,

10 что в известном способе определения ионного состава в газах, включающем воздействие на газовый поток перемен ным электрическим полем в условиях вязкого режима течения, на поток

15 воздействуют продольным электрическим полем, направленным навстречу потоку, при этом период изменения поля не превышает время- рекомбинационных процессов в анализируемом га20зе.

На чертеже изображено устройство для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит корпус 1, вну25три которого размещены коллектор ионов 2, диафрагма 3 и улавливл.ющий ионы электрод 4 установленные перпендикулярно потоку. К электроду 4 и диафрагме 3 приложено переменное

30 например пилообразное напряжение с

амплитудой порядка 150 в, создающей электрическое поле до 1500 В/см

Способ реализуется следующим образом.

Газовый поток создается вентилятором, присутствующие в нем ионы протягивсцотся в переменном тормозном электрическом поле. По мере изменения напряженности поля во времени на регистрирующий коллектор попгщают частицы только одного вида. При определенном значении напряженности поля в пространстве анализа накапливаются легкие ионы, при увеличении напряженности поля и при постоянном потоке рёкомбинируют на сеточном электроде. Кластеры же, ввиду их меньшей подвижности накапливаются на электроде 4.

Данный способ позволяет разделить ионизированные газовые смеси на легкие ионы и кластеры с четкими границами каждой группы, в частности, осуществить фильтрацию кластеров при напылении тонких пленок, что может повысить их качество.

Формула изобретения

Способ определения ионного состава в газах, включающий воздействие на газовый поток переменным электрическим полем в условиях вязкого режима течения, отличающийся -Тем, что, с целью повышения разрешакядей способности и выделения кластеров, на поток воздействуют продольным электрическим полем, направленным навстречу потоку, при этом период изменения поля не превышает время рекомбинационных процессов в анализируемом газе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 4114088,кл.356-51 1978.

2.Имянитов И.М. Приборы и методы для изучения электричества атмосферы. М., ГИТ-ТЛ, 1957, с.310 (прототип) .

11

If