Квадрупольный трехмерный масс- спектрометр и способ его изго-товления

Квадрупольный трехмерный масс- спектрометр и способ его изго-товления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«i>801141 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 19. 03. 79(21) 2738713/18-25 (51)М. Кл.

Н 01 J 49/42 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300181.Бюллетень 9 4

Дата опубликования описания 30. 01 ° 31 (53)УДК 621. .384(088 ° 8) (72) Авторы изобретения

Э.П. Шеретов, Б.И. Колотилин и В.Ф;

Рязанский радиотехнический институт

{71) Заявитель (54) КВАДРУПОЛЬНЫЙ ТРЕХМЕРНЫЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТР

И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к масс-спектрометрии и может быть использова-, но при создании квадрупольных массспектрометров с высокой разрешающей способностью и большим сроком службы.

Известны трехмерные квадрупольные масс-спектрометры, в которых ионизация газа осуществляется электрон1ц ным потоком, вводимым в рабочий объем датчика (1 1.

Однако в таких масс-спектрометрах срок службы датчиков ограничивается искажениями поля в их рабочем объеме, возникающими из-за образования диэлектрических углеводородных пленок на электродах при бомбардировке их электронным потоком. Как правило, наибольшее влияние оказывают пленки, образующиеся за-за засеяния электродов датчика вторичными электронами. Для уменьшения вторичного электронного потока в выходном торцовом электроде обычно выполняется отверстие для вывода боль щей части первичного потока за пределы рабочего объема датчика.

Известен датчик трехмерного квадрупольного.масс-спектрометра с электродами в виде гиперболоидов, содержащий каналы .для ввода и вывода ионизирующего электронного потока 2

Хотя вывод большей части ионизирующего потока за пределы рабочего объема и уменьшает скорость образования пленок на поверхности электродов, все же полностью избавиться от влияния пленок не удается из-за несовершенства Фок„ сировки электронного потока. В результате на электроцах датчика образуются диэлектрические пленки, причем из-за неравномерного рассеяния вторичного электронного потока пленки образуются на отдельных областях поверхностей электродов в тем местах, на которые приходится наибольшая интенсивность вторичноГо электронного потока. Таким образом, в рабочем состоянии на рабочих поверхностях электродов известного датчика в некоторых местах имеются области, покрытые диэлектрическими пленками углеводородов, образующимися под действием электронного потока. Это обуславливает низкие чувствительность и разрешающую способность масс-спектрометра и, соответственно, малый срок службы датчика.

8013 43

Формула изобретения

Составитель Н. Алимова редактор И. Михеева Техред М.Голинка Корректор В. Синицкая

Эаказ 10444 72 Тираж 795 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб, 4 5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Цель изобретения — увеличение чувствительности, разрешающей,.способности и срока службы масс-спек трометра.

Укаэанная цель достигается тем, что вся рабочая поверхность электродов датчика покрывается диэлектрическими пленками углеводородов.

Эти пленки образуют путем бомбардировки рабочих поверхностей электро дов датчика электронным потоком в парах углеводородов с энергией электронов 100-150 эВ при плотности

",5

1-3 10 A/cM в течение 2-3 ч при давлении в вакуумной камере 10 —

10 мм рт.ст.

Исследование физических свойств 15 пленок и их влчяние на срок службы датчика показывают, что срок службы в основном определяется измене-. нием работы выхода пленок. Поскольку пленки имеют работу выхода отличную от работы выхода металлов, обычно используемых для электроцов датчика, при образовании пленок возникает контактная разность потенциалов, и поверхность электрода становится неэквипотенциальной. Это и приводит к появлению искажений поля и, как следствие этого, к уменьшению и чувствительности, и разрешения прибора. При бомбардировке поверхности нержавеющей стали электрон— ным потоком плотностью 3 ° 10 А/см работа выхода образуемой пленки стабилизируется через 1,5-3 ч. Плотность вторичного потока в датчике на порядок меньше, и это объясняет тот 35 факт, что обычно датчики таких анализаторов имеют срок службы 20-30 ч, после чего требуют проведения чистки электродов.

Если до монтажа датчика рабочие 4() поверхности электродов покрыть такими пленками, то в процессе работы массспектрометра работа выхода мест, бомбардируемых электронным потоком, не изменяется и, таким образом, ис- щ кажения поля в рабочем объеме минимальны. Другими словами, датчик трехмерного квадрупольного масс-спектрометра с электродами, вся поверхность которых покрыта пленками углеводородов, образуемыми под действием электронной бомбардировки, обладают большим сроком службы.

Использование .в датчиках трехмерных квадрупольных масс-спектрометров электродов,. вся рабочая поверхность которых покрыта диэлектрическими пленками углеводородов, образуемых при бомбардировке поверхностей электронами, позволяет в 20-30 раз увеличить срок службы датчиков таких приборов.

1. Квадрупольный трехмерный масс„.пектроглетр с электродами в виде гиперболоицов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения чувствительности, разрешающей способности и срока службы, вся рабочая поверхность электродов покрыта пленками углеводородов.

2. Способ изготовления устройства но и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что пленки наносятся путем бомбардировки рабочих поверхностей электродов электронным потоком в парах углеводородов.

3. Способ по п. 2, о т л и ч а— ю шийся тем., что рабочие поверхности электродов облучают электронным потоком с энергией 100-150эВ при плотности 1-3 10 А/см в течение 2-3 ч при давлении в вакуумной камере 10 -10 мм рт.ст.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шеретов Э.П. и др.-"Приборы и техника эксперимента", 1971, И 1.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 25899712,кл.Н 01 J 39/50, 1978 (прототип),