Анализатор гиперболоидного масс-спектрометра типа трехмерной ловушки

 

Изобретение может быть использовано при создании гиперболоидньк масс-спектро1. Цель изобретения упрощение процесса сборки и юстировки полеобразующих электродов, а также зшрощение изготовления анализатора . Кольцевой электрод выполняют в виде цилиндра. Торцовые электроды вьшолняют в виде системы из двух соосных усеченных конусов, обращенных вершинами к центру электродной системы анализатора. Геометрические размеры последних описываются соотношениями: D, :D,:D;:D{:h:h :d 0,63:2,11: :2,95:3,91:0,26:0,28:1, где D, , D, D,, D - диаметры оснований конусов, из которых вьшолнены торцовые электт родЫ h и h - высоты конусов; 2d - расстояние между торцовыми электродами . 2 ил., 1 табл. (Л

А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„, 14379 (51) 4 Н 01 1 49/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4191314/24-21 (22) 04i12.86 (46) 15.11.88. Бюл. Ф 42 (7 1) Рязанский .радиотехнический институт (72) Э.П.Шеретов, В.Ф.Самодуров, Б.И.Колотилин и М.П.Сафонов (53) 621.384 (088.8) (56) Патент США У 357989, кл. Н 01 3 39/36, 1970 °

Авторское свидетельство СССР

У 589873, кл. Н 01 J 39/36, 1978. (54) АНАЛИЗАТОР ГИПЕРБОЛОИДНОГО МАСССПЕКТРОМЕТРА ТИПА ТРЕХИЕРНОЙ ЛОВУШКИ (57) Изобретение может быть использовано при создании гиперболоидных масс-спектров. Цель изобретения— упрощение процесса сборки и юстировки полеобразующих электродов, а также упрощение изготовления анализатора. Кольцевой электрод выполняют в виде цилиндра. Торцовые электроды выполняют в виде системы иэ двух соосных усеченных конусов, обращенных вершинами к центру электродной системы анализатора. Геометрические размеры последних описываются соотношениями: D,:D :Di:П, :h:h :d = 0,63:2,11:

:2,95:3,91:0,26:0,28:1, где Р,, Р, I

D,, D — диаметры оснований конусов, из которых выполнены торцовые элект-.

t роды; h u h — высоты конусов, "21расстояние между торцовыми электро- щ

С2 дами. 2 ил., 1 табл.

1437938

Изобретение относится к области масс-cIIeKTpoMeTpHH и может быть использовано при создании простых в изготовлении гиперболоидных масс5 спектрометров типа трехмерной ловушки.

Целью изобретения является упрощение процесса сборки и юстировки полеобразующих электродов, а также упрощение изготовления анализатора гиперболоидного масс-спектрометра типа трехмерной ловушки.

На, фиг. 1 приведено схематическое изображение предлагаемого устройства анализатора на фиг. 2 — профили кольцевого и торцового электродов анализатора.

Ниже приведены распределение потенциалов вдоль оси Z и его отклоне- 2р ние от идеального для данного анализатора.

0,000986

0,000986

0,000986

0,000986

0,000986

0,000986

0,000986

0,000986

0,000986

0,000986

0,000986

0,000986

0,000986

0,000986 (90X)

0,000985 (0,1X)

0,000985 (О, 1X) О

ЗО

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,45

0,5

0,55

0,6

0,65

0,7

0,75

Продолже ние таблицы

0,8

О, 000985 (О, 1X) 0,85 0,000984 (0,2X) 0,9

0,000983 (0,37) 0,95

О, 000982 (0,47) усеченных конусов соответственно

У

h = 3,68 мм, h = 4 мм — их высоты соответственно.

Устройство по фиг. 1 работает следующим образом. Через канал 7 в рабочий объем анализатора импульсно от источника 8 электронов вводится ионизирующий электронный поток 4. Молекулы оста- . точного газа ионизируются, полученные таким образом ионы 6 сортируются в высокочастотном с постоянной составляющей поле, которое получается в в рабочем объеме при подаче на кольцевой электрод 3 относительно торцовых электродов t напряжения U

= +U - cos

3, выполненный в виде цилиндра, ионизирующий электронный поток 4, каналы 5 в торцовом электроде 1 для вывода ионов на детекторы 2, ионы 6, образующиеся в рабочем объеме анализатора путем ионизации молекул остаточного газа, и канал 7 в кольцевом электроде 3 для ввода ионизирующего электронного потока 4, источник 8 ионизирующего электронного потока 4.

На фиг. 2 обозначено: r = 30 мм—

Я радиус кольцевого электрода; 2d

28,5 мм — расстояние между торцовыми электродами; D< = 9 мм, D = мм DI 42 rm, D 56 MM — д аметры оснований первого и второго

14 37.938 менно резко уменьшаются трудности изготовления кольцевого электрода.

Но использование кольцевого электрода в виде цилиндра приводит к появлению значительных искажений поля в рабочем объеме анализатора. Для компенсации этих искажений необходимо подбирать профили торцовых электродов. Расчеты показывают, что наименьшие искажения в распределении потенциала в рабочем объеме анализатора будут тогда, когда торцовые электроды выполнены в виде системы из двух соосных усеченных конусов, геометрические размеры которых определяются соотношениями

D 11я. 11 .Пт 1 и

0,63: 2; 11:2,95: 3,91: 0,26: 0,28: 1, f где D,, Dg, D,, D — диаметры основа-. ний первого и второго конусов соответственно;

h u h их высоты соот ветственно.

Причем применение для аппроксимации числа конусов, больше двух, приводит лишь к усложнению конструкции торцовых электродов без улучшения качества поля в рабочем объеме анализатора.

По данному изобретению значительно упрощается юстировка полезадающих электродов анализатора, так как цилиндрический электрод не имеет оси симметрии, проходящей перпендикулярно оси Z. Это позволяет в 2-3 раза снивить затраты рабочего времени на, сборку прибора. В совокупности в 4-6

i,ðàs уменьшаются трудности изготовления анализаторов гиперболоидных

5 масс-спектрометров типа трехмерной ловушки без существенного ухудшения аналитических характеристик прибора. изобретения

Формула

Анализатор гиперболоидного массспектрометра типа трехмерной ловушки, содержащий один кольцевой и два торцовых полезадающих электрода, в которых выполнены каналы для ввода ионизирующего электронного потока и вывода ионов, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса сборки и юстировки электродной системы, а также упрощения ее изготовления, кольцевой электрод выполнен в виде цилиндра, а торцовые электроды выполнены в виде системы из двух соосных усеченных конусов, обращенных

25 вершинами к центру электродной системы анализатора, геометрические размеры которых связаны соотношением

Р В D,:0 h:h :d

0,63:2,11:2,95:3,91:0,26:0,28:1, 30 где D,, 0, D I,,,D — диаметры оснований конусову из которых выпол-. нены торцовые

35 ( электроцы, м, h a h — высоты конусов,м;

2d — расстояние между торцовыми электродами, м.

1437938

Составитель В.Кащеев

Техред М.Ходанич КоРРектоР И.Муска.

Редактор О.Спесивых

Заказ 5902/53 Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственно ro комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Рауп ская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4