Масс-спектрометр Советский патент 1982 года по МПК H01J49/26 G01T1/29 G05F1/46 

(54) МА Х-СПЕКТРОМЕТР Изобретение относится к элекгронвюй сятяке. Известны масс-спектрсзметры, в котороы блок питания катоаов газового источни- ка масо-спектрометра состоит из усилителя обратной связи, который сравнивает падения напряжения на переменном резисторе, обусловленное токрм коляектора, с опорным напряжениол, усилителя управления током накала като Oft и источника ионизирующего напряжения, сгаб1ишза1 ия тока термоэлектронной эмиссии , по току коллектора позволяет обходиться без потенциальной развязки электрических цеп@б тока накала катода и тока термоэлектронной эмиссввС }. Недостаток блока шггашш катода масо спектрометра состоит в tOMt что ток катода источника HoiioB от давления и состава исследуемого газа в объеме и ншза1шонн камеры. Наиболее близким к предлагаемому является масо-спектрсялетр, содержаошй соединенную с источником кжвзнрукнпего напряжения ионизапионную камеру, катод ная ц@гш когс жйсоединена с источниксп. пер лешюго тока, усипкгель управления ТОКСЖ1 накала катода, усилитель обратной cвязиi входами соединенный с источником опорного иащшжения и измерительным элементен, включенным в аеоь катода, я блок потенциальной развязки 1.2) . Недостатком известного масо-спектро ме« является то, что питание катода осуществляется переменным тсжом, иэ-за чего имеют место наводки на аысок вольтных злектродах газового источника ионов, что ведет к снижению разрешак шей способности маоочэтектрометра и, кроме того питаниекатода пергаленшым током накладывает известные ограничения на коэффициент стабилизации тока термоэлектронной эмиссии, что приводит к снижению точности регистрации ионном го тока масо--спектрс)метра. Цель изобретения - повыш гае Точноо ти регистрации ионного тока масс-спекг трометра., Указанлая цель достигается rejvif что В масотспектроме-гре; содеряшвдег сое. диненную с ие гочником ионнзирутощегс напряжения иош1за1щонную камеру, ЕЙ. тодная цепь которой соединена с источ ™ НИКОМ переменного тока, усилитель пита НИИ током накала катода, усилитель о& . ратной связи, входами соединенный с яо точннком опорного напряжения и измерН тельным элементо {, включенным в цепь катода, и блок потенциальной развязки, введен управляемый преобразователь пе« ременного напряжения в постоянное, уп--. равляюшям входом соединенный с ныходо усилителя управления током катода, а между выходом усилителя обратной связи и входом усилителя управления током на« кала катода подключен блок потенш1аль- ной развязки. Кроме того, блок потенцк. альной развязки вьшолнен в виде оптрон него блока. На чертеже предста ен вариант блок-схемы стабилизатора тока термоэлектронной эмиссии. Устройство содержит усилитель 1 обратной связи, сравнивающий потенциалы на измерительном элементе 2 и источни ке 3 опорного напряжения, источник 4 ионизирующего напряжения, блок 5 шгта ния, оптронный блок 6 потенциальной развязки, к выходу которого подключен вход усилителя 7 управления током ка-тода, источник 8 переменного тока, от которого запитан управляемый преобра зователь 9 переменного напряжения Б посто5Шное, управляющий вход которого соединен с выходом усилителя 7 унрав- лешш током катода 10 ионизашюнной камеры 11. Устройство работает cneffyiOTmiM обрезом. Усилитель 1 сравнивает падение напряжения на измерительном элементе 2, обусловленное протекающим через него током эмиссии катода 10, с потенциалом источника 3 опорного напряжения. |С помощью переменного резистора измерительного элемента 2 осушествляетсЕГ ручная регулировка рабочего тока термо йлектронной эмиссии. Ускоренные с помощью ионизирующего напряжения электроны попадают на ионизационную Каме рту 11, а часть электро нов, поступая внутрь ионизационной камеры 11, ионизирует атомы, находящиеся в ее объеме. Усиленное с помощью усилителя 1 обратной связи напряжение небаланса поступает на подключенный к его выходу светодиод оптронного блока 6 потетшаш; ной развязки и вызывает изменение его srpKocTH свечения. Свет со светодкода поступает на фоторезистор оптронного блока 6 потенциальной разв5а1зки и изменяет его сопротивление, что приводит к изменению сигнала на входе усилителя 7 управления током катода. Усиленный по току сигнал вызывает изменение тока накала катода 1О, подключенного к №iходу усилителя 7, а, тем самым, и тока термоэлектронной эмиссии до наступления равенства потенциалов на переменном резисторе измерительногчэ элемента и источника 3 опорного напряжения. Таким образом, с помощью оптронного блока 6 достигается потенциальная развязка электрической цепи тока термоэлектронной эмиссии, в котор ую входЯт усилитель 1 обратной связи, источник 3 опорного напряжения, измерительный элемент 2, источник 4 ионизирующего напряжения, источник 5 питания, служащий для J питания электронной схемы в цепи тока термоэлектронной эмиссии, от электрической цепи тока накала катода, в входят усилитель 7 утграв- ленИя током катода 10,источник 8 переменного тока (нонижающий трансфс мл тор) и управляемый преобразоватетш 9. Введение управляемого преобразователя для питания цепи катода позволяет повысить точность регистрации ионного тока масс-спектрометра. Формула изобретения 1, Масс-спектрометр, содержащий соединенную с источником ионизирующего напряжения ионизационную камеру, катодная цепь которой соедин«1а с исто ником переменного тока, усилитель управления током накала катода, усилитель обратной связи, входами соединенный с источником опорного напряжения и измерительным элементом, включенным в п&Оз катода, и блок потенциальной рвзйвйзкв, отличающийся тем, что, с целью -повыщения точности регистрации ионного тока масо-спектрометра, введен управляемый преофазователь переменного; напряжения в постоянное, управляющим входом соединенный с выходом усилителя управления током катода, а между вы- ; ходом усилителя обратной связи и входам усилителя управления током накала катоде подключен блок потенциальной развязки.

2. Маосхпектрсму(етр по п. 1, о т личаюшийся пч блок пс теЕЩнальноА развязки выполнен в виде ouTjjObHUifO блока.

ИВШ ФМ &ОФОВ

принятые во внимание при экспертизе

1.Техническое описание масо-спёктро« метра МАТ-230. Вариант АГ 630О ЦУГ Швейцария, 1974.

2.Техническое описание масо-слектро метра , Сумы, Завод эпектрог

ных микроскопов, 1975.

и