Коллекторное устройство масс-спектрометра

Коллекторное устройство масс-спектрометра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<1ц894819

{б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.1079 (21) 2330689/18-21 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 30.1281. Бюллетень ЙВ 48 (51) М. КЛ.З

Н 01 J 49/26

Госудерстееииый комитет

СССР по делам изобретеииВ и отирытиЯ (5М НЖ 621. 384 (088. 8) Дата опуоликования описания 30.12.81 (72) Авторы изобретения

В.Л.Дешкевич и В.В.Фомин (Щ Заявитель (54) КОЛЛЕКТОРНОЕ УСТРОИСТВО МАСС-СПЕКТРОМЕТРА

Изобретение относится к технике. масс-спектрометрии и может быть ис. пользовано для автоматического регулирования, фокусировки и центрирова-. ния потока заряженных частиц в системах корпускулярной оптики.

Известны коллекторные устройства масс-спектрометров, где ионный луч автоматически удерживается на приемной щели коллектора путем регулирования ускоряющего ионы напряжения, для чего используется сигнал управления, поступающий с коллекторного устройства. Положение геометрической оси приемной щели коллектора при 15 этом не изменяется. Сигнал управления может быть получен либо с допол-. нительных коллекторных устройств, либо по методу модуляции ускоряющего ионы напряжения и определения сигна- 20 ла ошибки, возникающего в результате ,периодического перемещения ионного луча по приемной щели коллектора либо с использованием дополнительных коллекторов и метода модуляции одновременно (1 .

Все и з вест ные системы автоматического удержания ионного луча на приемной щели коллектора с использованием сигнала управления требуют, 30

2 помимо .создания специальных коллекторных устройств, изготовления электронных систем регистрации и усиления ионных токов, устройств обработкй результатов и регулирования ускоряищего ионы напряжения, а также четкого их взаимодействия.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство фиксации максимума ионного тока масс-спектрометра с использованием дифференциальной схемы, где перед основным колллектором ионов помещен дополнительный разрезной коллектор, две половины которого образуют щель, меньшую, чем приемная щель входной диаграммы коллекторного устройства. Попадающие на обе стороны разрезного коллектора ионы создают токи, которые усиливаются дифференциальным усилителем.. Последний питает зеркальный гальванометр с фотоэлектрической усилительной схемой, управляющей ускоряющим напряжением 12).

В данной системе точность фиксации максимума ионного тока на приемной щели коллектора зависит от стабильности. работы дифференциального. усилителя и также необходимо примене894819

Формула изобретения ние специальных зле ктрон ных и ки не матических устройств.

Цель изобретения — повышение точности и надежности измерений за счет упрощения системы автоматического ,удержания максимума ионного тока на оси приемной щели, образуемой исполнительными коллекторами ионов. укаэанная цель достигается тем, что в известном коллекторном устройстве масс-спектрометра, содержащем диафрагму с входной щелью, основной коллектор и два дополнительных, расположенных перед ним и образующих приемную щель, меньшую, чем входная, введено два элемента, обладающих электрострикционнымн свойствами, каждый иэ которых электрически и механически жестко соединен с одним из дополнительных коллекторов, например, пьезокристаллами.

Пьезокристаллы выбраны и установ- 20 лены таким образом, чтобы прикладываемое к ним электрическое поле уменьшало их геометрические размеры в направленни поперек приемной щели коллекторного устройства. 25

На фиг. 1 изображен вид предлагаемого коллекторного устройства со стороны ионного луча; на фиг. 2 — его разрез по линии A-A.

Коллекторное устройство имеет входную диафрагму со щелью 1, два дополнительных коллектора 2 и 3,электрически н механически жестко соединенных, например приклеенных с пьезокристаллами 4 и 5, а также основной коллектор 6.

Автоматическое слежение за ионным лучом приемной щелью, образуемой дополнительными коллекторами, осуществляется следующим образом.

В нормальном режиме работы ширина 40 приемной щели, ограничиваемая электродамн дополнительных коллекторов 2 и 3, устанавливается таким образом, чтобы поток ионов, попадакщих на основной коллектор 6, значительно превышал поток ионов на дополнительные коллекторы. При этом добиваются совпадения оси приемной щели, образуемой дополнительными коллекторами с максимумом ионного тока. Если в силу каких-.либо причин произойдет смещение максимума ионного тока с оси указанной щели, например, в сторону коллектора 2, то поток ионов на коллектор 2 увеличивается, а на коллектор 3 уменьшается. Соответственно увеличится электрическое поле на пьезокристалле 4 и у меныаит< я на пьезокристалле 5, Тогда, в. ледствие обратного пьезоэффекта, геометричес-.кие размеры в направлении поперек приемной щели пьезокристалла 4 уменьшатся, а пьезокристалла 5 увеличатся и геометрическая ось приемной щели, образуемой дополнительными коллекторами сместится в сторону максимума ионного потока.

Если подобрать размеры и характеристики элементов предлагаемого устройства соответствующим образом, то

Можно добиться автоматического слежения приемной щели, образуемой дополнительнымн коллекторами, коллектора ионов за смещением максимума ионного тока.

Использование предлагаемого коллекторного устройства позволяет осуществлять автоматическое удержание ионного луча на приемной щели коллектора без применения дополнительных электронных систем регистрации и усилвния ионных токов, устройств обработки результатов, регулирования ускорякщего ионы напряжения и др., что также повышает надежность работы и точность измерений на масс-спектрометрах.

Коллекторное устройство массспектрометра, содержащее диафрагму с входной щелью, основной коллектор и два дополнительных, расположенных перед ннм и образующих приемную щель, меньшую чем входная, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности измерений, оно снабжено двумя элементами, обладающими электрострикционными свойствами, каждый из которых электрически и механически жестко соединен с одним из дополнительных коллекторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 157835, кл. G 01 N 27/62, 1962.

2. Алексеевский Н.Е. и др. "Автоматическая фиксация максимума ионного тока масс-спектрометра". — "Приборы и техника эксперимента", 1956, Р 2 (прототип).

894819 Рис.1

4-4

Фс 2

Составитель Н. Алинова

Редактор В. Пилипенко Техред A. Бабинец Корректор. М. Пожо

Закаэ 11502/84 Тираж 787 Подписное

ВВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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