Ионно-электронный преобразователь для масс-спектрометра

Ионно-электронный преобразователь для масс-спектрометра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е <п 46260 I

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскнк

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид.-ву (22) Заявлено 10.03.72 (21) 1757072/26-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.75. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 30.06.75 (51) М. Кл. В 014 59/44

G 01п 27/62

Государственнм0 комитет

Совета Министров СССР ле делам изобретений и открытий (53) УДК 621.384.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. М. Кукавадзе, В. Ф. Коняев и В. В. Требуховский (7.1) "àÿâèòåëü (54) ИОННО-ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕОБРА

ДЛЯ МАСС-СПЕКТРОМЕТРА

Изобретение относится к регистраторам интенсивности загрязненных частиц, в частности к ионно-электронным преобразователям (ИЭП), применяемым в аналитической массспектрометрии.

Известен ИЭП, представляющий собой ячейку плоского параллельного конденсатора, в котором одна обкладка с приложенным к ней потенциалом 25 — 40 кв является мишенью для падающего пучка ионов из анализатора масс-спектрометра, а другая, заземленная,— сцинтиллирующей пластмассой с нанесенной на нее тонкой пленкой алюминия. Под действием пучка первичных ионов из мишени выбиваются вторичные электроны ф, которые, ускоряясь до Е = 25 —:40 кэв, попадают на сцинтиллятор и вызывают его свечение, Световые вспышки сцинтиллятора регистрируются фотоэлектронным умножителем (ФЭУ), находящимся вне вакуумной камеры ИЭП.

Недостатком известного преобразователя является высокий уровень шума как от ФЭУ, так и от автоэлектронов разрядов, возникающих в камере ИЭП на высоковольтном вводе.

С целью снижения уровня шумов и повышения точности регистрации масс-спектра в предложенном преобразователе осуществляется регистрация вторичных электронов р одновременно с вторичным электромагнитным излучением у, возникающим на мишени ИЭП, а также применяется быстро-медленная схема совпадений †антисовпаден.

В результате значительно увеличивается отношение сигнал — фон, что дает возможность регистрировать присутствие слабых линий масс-спектра в режиме счета отдельных частиц.

На фиг. 1 схематично показана конструкция предложенного преобразователя; на

10 фиг. 2 — его блок-схема.

ИЭП содержит камеру 1 с мишенью 2, цилиндрический вакуумный канал 3 с патрубком

4, оканчивающимся съемным фланцевым устройством 5, на котором смонтированы сцинИ тиллятор 6, призменный световод 7 и два фотоумножителя 8, 9. Прямой участок вакуумного канала также оканчивается съемным фланцевым устройством 10, на котором крепится счетчик 11, представляющий собой по20 лупроводниковый детектор или сцинтиллятор с ФЭУ. В канале 3 установлен электромагнит

12 для выделения и анализа электронов по энергиям.

Электрическая часть ИЭП включает в себя

25 фотоумножитель 13 для регистрации фоновых излучений, световой диод 14 для проверки и настройки всего тракта, дискриминаторы, формирователи времени на туннельном диоде

ДФВ, — ДФВ4, .усилители У1 — У4, однокаЗ0 нальные анализаторы амплитуды (OA> — ОА4), 462601 многоканальный анализатор амплитуды (МА), линию задержки на время т; быструю схему совпадения времени (БССВ); схему антисовпадений (САС); медленную схему совпадений (МСС); пересчетные схемы (ПС) .

На блок-схеме не показаны генератор для питания светового диода, высоковольтные стабилизаторы для ФЭУ и блок питания схемы.

ИЭП работает следующим образом. Первичный пучок ионов, выходящий из анализатора масс-спекгрометра, попадает на мишень

ИЭП. Выбитые вторичные электроны, ускоренные до энергии 25 — 40 кэв, направляются в камеру анализатора вторичных электронов и под действием магнитного поля электромагнита 12 выводятся на сцинтиллятор 6 и регистрируются фотоумножителями 8 и 9. Сигналы ФЭУ 8 и 9 через ДФВЗ, ДФВ4 поступают на БССВ. На эту же схему через линию задержки поступает сформированный ДФВ сигнал от счетчика 11. Сигнал, полученный с

БССВ, поступает на САС, на которую поступает сигнал с ФЭУ 13 через ДФВ, регистрирующего посторонние фоновые излучения и помехи. Благодаря такому включению улучшается отношенйе сигнал — фон. Далее сигнал может поступать на регистрирующее устройство или на блок памяти, где происходит накопление информации.

Блок-схема позволяет наряду с анализом процесса по времени производить анализ в каждом канале по энергии (амплитуде сигнала). Сигнал вначале усиливается усилителями У вЂ” У4, а затем анализируется однокапал ьными анализаторами ОА — ОА . Полученные сигналы поступают на МСС, на которую поступают также сигналы со схемы САС, и далее на регистрацию. Такие многократные

5 совпадения еще больше повышают отношение сигнал — фон, Анализ электромагнитного излучения может производиться многоканальным анализатором, который управляется сигналами со

10 схем совпадения, что обеспечивает дополнительный анализ. Кроме того, в МА может производиться и накопление информации. Питание схемы производится от стабилизированного блока питания. Высоковольтные стабилиза15 торы осуществляют питание ФЭУ с оптимальным подбором режима по минимальному шуму, который осуществляется световым диодам. Световой диод служит также для проверки и настройки всего тракта.

Предмет изобретения

Ионно-электронный преобразователь для масс-спектрометра, содержащий мишень, камеру и детектор вторичных электронов, о т л и25 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения масс-спектра, он снабжен анализирующим магнитом, расположенным на пути траектории вторичных электронов, вакуумным каналом с патрубком для канализации

30 вторичных электронов и рентгеновского излучения и детектором рентгеновского излучения, причем детекторы вторичных электронов и рентгеновского излучения подвключены к схеме совпадений.

462661

Составитель Ю. Сухарев

Редактор Т, Орловская Техред E. Борисова Корректор А, Дзесова

Заказ 1450/6 Изд. Ко 571 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2