Датчик квадрупольного фильтра масс Советский патент 1983 года по МПК H01J49/42 

(54) ДАТЧИК КВАДРУПОЛЬНОГО ФИЛЬТРА МАСС

1

Изобретение относится к масс чшек- трометрии и может быть всполыэовано при создании квадрупольных ксасо-спектрометров с высокой разрешающей спс собностью Н чувствительностью.

Известен датчик квадрупольного фвльтра масс, в котором направленные наружу поверхности имеют круговое поперечное сечение, радиус криввэны которого соответствует 1фивнзне внутренних поверхностей керамических .цилиндров, которые служат для Kpenjifrния стержней С1Л

Недостатком такого устройства я&ляется то, что с одной стороны возне кают существенные трудности осуществления точной ориентации стержней в пространстве , а с другой - трудности изготовления оправки и стержней со слож; ным профилем и с вьюокимидопусками. Известен датчик явадрупольного

фильтра масс , состоящий из четырех стержней и устройства для крепления

с посадочными гнездамя, раополо Кенн(яч в обойкю 2 3 .

Посадочные поверхности преоставл ют собой шшиндрические поверхности, с радиусом , равным радиусу стержней. Характерной особенностью устройства . является то, что в нем точно фиксируется положение стержней относительно поверхностей, лежащих вне рабочего объёма датчика. этом неточности в

10 изготовлении стержней приводят к эквивалентному изменению в paccTOsraBsix от центра датчика до стержней ( Г,), следовательно, к такому же искажению поля в рабочем объеме датчика.

15

Цель изобретения - уменьшение искажений поля в рабочем объеме датчика при уменьшении требований, предъя&ляемых JC точности изготовления стержней анализатора, т.е. увеличение чув20ствительности и р азрешающей способности масо-спектрометра.

Указанная цель достигается тем. что в датчике квадрупольного фильтра масс. 3 состоятцем из четырех стержней, и устройства для крепления стержней с посадочными гнездами, расположенного в обойме, устройство для крепления стерж ней расположено в центре обоймы, а стержни закреплены в посадочных гнеэдах по внешнему периметру устройства для крепления стержней. При таком способе крепления стержней допуск на Г- не зависит от допуска на диаметр стержней, а определяется лишь точностью изготовления посадочны поверхностей, В том, случае, когда пос дочные поверхности расположены с внеш ней стороны датчика, неточности в изготовлении диаметра стержней датчика приводят к такому же изменению величи ны Гр и, что особенно существенно, к появлению разной асимметрии в распределении поля даже при незначительном разбросе в диаметрах стержня. Известно, что для нормальной работы квадрупольного фильтра масс требуется высокая точность изготовления и сборки электродов из датчиков, к&торая на прак тике часто достигает одного микрона. Суммарная ошибка в изготовлении датчика складывается из ошибок в изготовлении посадочных поверхностей крепеЖ ной керамики и ошибок в изготовлении самих стержней (разброс по диаметрам стержней, уход диаметра стержня по его длине). В конечном итоге суммарна ошибка проявляется в изменении расстоя ний от центра датчика до стержней (TQ „ Дг. . Величинау. ограничивает предельное разрешение. датчика в соответствии с из вестным полуэмпиричёским соотношением-Jгде ЕОТН относительная ошибка р изго товлении датчика, т.е. в случае

Внутреннее 0,ООО96 Внешнее0,009001 0

О0,000134 0,000346

О0,009121 0,019872 15 На чертеже показан предлагаемьгй способ крепления стержней, когда посадочные поверхности расположены со стороны рабочего объема датчика. В этом случае допуск на радиус стержней не входит в суммарную ошибку изменения Го которая определяется здесь только точностью изготовления посадочной поверхности крепежной керамики, т.е. по сравнению со способом крепления в прототипе максимальное разрешение возрастает до 1000. В таблице приведены результаты расчета средней но абсолютной величине ошибки в распределении потенциала в рабочем объеме датчика от величины разброса диаметров стержня, рассчитанной при различных способах крепления, причем диаметры двух противоположно расположенных стержней выбраны из соотношения 1г 1,16 ,а диаметры двух других стержней меняются. За идеальный вариант принята система, в , которой диаметры всех стержней равны. Отклонения в диаметрах стержней г/Гд заданы в процентах. Ошибка определялась по всему рабочему объему датчика. Видно, что при расположении посадочных поверхностей со стороны рабочего объема датчика средняя ошибка в распределении потенциала уменьшается в десятки раз. Предлагаемый, датчик квадрупольного фильтра масс позволяет таким образом, резко снизить искажения, в распределении потенциала в рабочем объеме датчика, связанные с неточностью в изготовлении диаметра стержней, либо при сохранении той же ошибки значительно уменьшить требования к точности изготовления их. Что приводит с одной стороны к увеличению чувствительности и разрешающей способности масс-спектрометра, а с другой - к резкому уменьшению стоимости изготовления датчиков.

Формула изобретеняя

Датчик квадруполъного фильтра масс, состояшвй из четьфех стержней я устройства для крепления стержней, с лосадо шыми гнездами , расположенного в обойме, отличаютавйся тем, что, с целью увеляченвя чувстввтельноо, ти в ра ешаюшей способности, устройство для крепления.стержней расположено в центре обоймы, а эакрш лены в посадочшдх гнездах по ваешвему периметру устройства для крепленяя .

Источнвкя В1ф)1 ма1ит, приняпгые во внимание орв эксвертвзе

2.Teciinicalt вгосЬиге) 239 Е фирмы Р 1 BER.