Способ анализа ионов по массам

 

G lI N | A H H

ИЗОиРЕ1ЕКИ

И АИ ОРСЫОМУ СВИДЕ7ЕЛЬСТВ

Союз Ссзетскиз

Соцнзлистическнх

Республик

Заьисимое от авт. свидетельства №

Заявлено 08.1Ъ.1965 (№ 1002595 26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 22,Х11.1967. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 15.II.1968

Кл. 42l, 3/09

МПК G Olll

УДК 543.51(088.8) Комитет по делзм изобретений и открытий при Совете ззинистров

СССР

Автор изобретения

Л. H. Линник

Заявитель

СПОСОБ АНАЛИЗА HOHOB ПО МАССАМ

Изобретение относится к способам массапектралыtoro анализа с применением накопления ионов регистрируемой массы в колеблющемся пакете.

Известен способ анализа ионов по массам, по которому изменение частоты ионизации Во а времени осуществляется по закону тд где постоянные а и в выбираются при градуировании прибора. При этом число сумяируемых пакетов выбирается cTpoI одинаковым для каждой массы и в пределах линейной зависимости выходного сигнала датчика от числа суммируемых пакетов.

В предложенном способе в последовательность действий вводится новая операция, заключающаяся в удалении части ионов в процессе каждого колебания, пропорциональной их общему числу. Кроме того изменяется операция суммирования элементарных колеблющихся ионов каждой массы. Число суммируемых пакетов выбирается не строго одинаковым для каждой массы, а для каждой массы суммируется любое число пакетов, большее минимальной величины, которая определяется достигаемой точностью количественных измерений.

Применение указанных операций позволяет более простыми методами достичь высокой точности количественных измерений, снять ограничения па закон изменения частоты ионизации во времени, создать равноправные условия по чувствительности и разрешающей

5 способности для всех масс регистрируемого диапазона.

Способ заключается в следующем. Пусть

q-заряд ионов спределенной массы, образующийся в результате отдельного акта иониза10 ции, а К вЂ” коэффициент прохождения ионов, т. с. число, показывающее какая часть ионов из общего количества проходит через анализатор масс при одпом колебании. При этом после первого колебания к сигнальному элек15 троду датчика приблизится I(q ионов, после второго (К q+q) К и т. д. В результате и актов иопизации и суммирований к сигнальному электроду приблизится уже пакет ионов с зарядом:

20 Q (+2<1 q 1 К2п — 2q 1 +2q + q) К— — К К28

1 — К

S-0

25 Из полученного выражсния видно, что после любого чи ла колебаний Я„будет пропорциональны а с точностью до коэффициента, не зависящего от массы ионов. Таким образом, выходные сигналы, индуцируемые на сигналь50 ном электроде анализатора масс после и колебаний ионов того илн иного газа, пропорциональны зарядам ионов отдельных актов иопизации, т. е.,пропорциональны,парциальным да влениям соответствующых газов.

В статическом режиме, т, е. при суммировании бесконечного числа элементарных пакетов q, Я„ будет возрастать до тех пор, пока число удаляемых за один период колебаний ионов, не станет равным числу ионов, которое поступает .в анализатор масс в результате отдельного акта ионизации. При это г, Qn áóäer ассимптотически приближаться k своему предельному значению:

Отсюда видно, что при бесконечно большом числе сумч!ируемых пакетов ионов, выходной сигнал тоже оудет пропорциональным заряду ионов отдельного акта ионизации, т. е. в статическом режиме работы массспектрометрического датчика будут соблюдаться количественные соотношения между выходными сигналами и соответствующими парциональными давлениями.

В динамическом режиме при быстром изменении частоты ионизации для осуществления количественных измерений с точностью е необходимо и достаточно, чтобы было просуммировано для каждой из масс число элемен тарных пакетов большее n„„n, определяемого из следующего соотношения:

1 1пв

2 IïК

При J(=0,95 для достижения погрешности количественных измеРений не более 4 о о достаточно, чтобы было просуммировано число

10 элементарных пакетов каждой массы большее л,,„= 30.

Удаление из колеблющихся пакетов части ионов, пропорциональной их общему количеству, может быть осуществлено рядом извест15 ных устройств и приемов, например постановкой на !пути колеблющихся ионов сеток, системы электродов или магнитного поля.

Предмет изобретения

20 Способ анализа ионов по массам с накоплением ионов в пакетах, колеблющихся в электрическом поле анализатора масс, и регистрированием на сигнальном электроде переменных напряжений, отличающийся тем, что, 25 с целью повышения точности и чувствительности анализа, из колеблющихся пакетов, удаляют, например, с помощью сеток, системы электродов или магнитного поля часть ионов, пропорциональную нх общему числу.

Составитель М. В. Пантелеев

Редактор Э. 1Иибаева Текред А. А. Камышникова Корректоры: T. В. Егорова и Л. В. Наделяева

Заказ !2/15 Тираж 530 Подписное

ЦИИИПИ Комитеза до делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2