Масс-спектрометр

Масс-спектрометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

270330

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

ы .:т - л,,,.

М

Кл. 421, 3/09

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 29.Х1.1966 (№ 1116308j26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 08.V.1970. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 12 VIII.1970

МПК G 01п

УДК 621.384.8 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Н. А. Шеховцов, П. П. Барзилович, А. С. Кузема, О. P. Савин, И. Я. Чертков и В. Ф. Шкурдода

Заявитель

МАСС-С П EKTPOM ETP

Изобретение относится к масс-спектрометрам с анализирующими системами, содержащими неоднородные магнитные поля.

Известные масс-спектрометры с неоднородными аксиально-симметрическими магнитными полями имеют сравнительно большую длину пробега ионов и недостаточно высокую светосилу. Кроме того, для работы спектрометра необходима точность расчетного коэффициента неоднородности или требуемая форма границ поля.

Предлагаемый масс-спектрометр отличается тем, что магнитный анализатор имеет прямые границы, камера магнитного анализатора расположена вокруг вымораживающей ловушки, а между источником ионов и магнитным анализатором установлена формирующая сходящийся пучок ионов электростатическая линза, в фокусе которой расположен приемник ионов.

Это позволяет повысить чувствительность и разрешающую способность устройства.

На фиг. 1 дана упрощенная принципиальная схема масс-спектрометра, состоящего из источника ионов 1, электростатической линзы

2, камеры анализатора 8, приемника ионов 4.

На фиг. 2 изображен масс-спектрометр в разрезе, содержащий внутренний магнитопровод б, электромагнит б, механизм подъема 7, камеру анализатора 3, вымораживающую ловушку 8.

В предлагаемом масс-спектрометре применен 270-градусный электромагнит с прямыми границами, B межполюсном зазоре которого создается неоднородное магнитное поле с коэффициентом неоднородности тт = 1. Известно, что фокусировку ионов по направлению в таком приборе обычными методами (т. е. выбором соответствующих расстояний от источника и приемника до границ поля) осуществить

10 нельзя.

Известна также особенность неоднородного магнитного поля с коэффициентом неоднородности и = 1 и с прямолинейными входной и выходной границами, состоящая в том, что ион

15 массы то, движущийся в этом поле по равновесной траектории, выходит из магнитного поля под тем же углом к равновесной траектории, под которым он вошел в поле. Поэтому, если на вход такого анализатора направить

20 сходящийся пучок ионов из электростатической линзы, имеющей фокусное расстояние, и поместить приемник ионов в такой точке за выходной границей поля, что длина пути ионов от линзы к приемнику ионов будет рав25 íà L, то на приемник попадут все ионы массы тс, вышедшие из линзы.

Это свойство магнитного поля с коэффици:ентом неоднородности и = 1 используется в предлагаемом масс-спектрометре. Между ис

30 точником ионов 1 и входной границей магнит270330 ного поля камеры анализатора 8 установлена электростатическая линза 2, фокусное расстояние которой равно длине пути ионов от линзы до приемника ионов 4.

Ионы из источника ионов 1 направляются в электростатическую линзу 2, с выхода которой сходящийся пучек ионов поступает в сектор камеры анализатора 8, помещенный в неоднородное магнитное поле. После диспергирования ионов по массам в этом поле ионы определенной массы фокусируются на присмпике ионов 4, расположенном у выходнои граппцы магнитного поля.

Масс-спектрометр описываемой конструкции позволяет использовать высокие дисперсионные свойства неоднородного магнитного поля с коэффициентом неоднородности n = 1 и прямыми границами (несложными в изготовлении), получить высокую разрешающую способность при относительно большой светосиле прибора и работать с источниками, имеющими широкую выходную цель.

Конструкция масс-спектрометра предусматривает возможность изменения дисперсии, диапазона масс и других основных параметров прибора. Для этой цели внутренний магнитопровод 5 электромагнита б снабжен механизмом подъема 7, позволяющим изменять высоту межполюсного конусного зазора электромагнита и, следовательно, коэффициент неоднородности и магнитного поля. Соответствующее определенному значению и фокусное расстояние электростатической линзы регулируют напряжением на линзе.

С целью уменьшения расссиеания пучка

5 ионов при столкновении с молекулами остаточного газа и, следовательно, уменьшения крыльев пиков ионного тока, камера анализатора

8, расположенная в межполюсном зазоре электромагнита, выполнена в виде выступа внеш10 него корпуса вымораживающей ловушки 8., Этим обеспечивается эффективная откачка камеры анализатора на всей длине пути ио.ьэв от источника к приемнику.

Предлагаемый масс-спектрометр имеет не15 большие габариты и простую конструкцию.

Предмет изобретения

Масс-спектрометр, содержащий ионный ис20 точник, регистрирующее устройство и магнитный анализа",îð,,например 27G-градусный с неоднородным магнитным полем, например, с

n=1, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и разрешающей способ25 ности, магнитный анализатор имеет прямые границы, камера магнитного анализатора расположена вокруг вымораживающей ловушки, а между источником ионов и магнитным анализатором установлена формирующая сходя30 щийся пучок ионов электростатическая линза, в фокусе которой расположен приемник ионов.

Инасосу

Уиг. 3

Составитель Н. В. Алимова

Редактор T. 3. Орловская Техред 3, Н. Тараненко Корректор Л. С. Веденеева

Заказ 2177/9 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и îчкрытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2