Ионный источник масс-спектрометра

 

ИОННЫЙ ИСТОЧНИК МАСС-СПЕКТ- ; РОМЕТРА для одновременного анализа нескольких проб твердых веществ,содержащий неподвижный испаритель с лентами по числу проб и систему коррекции траекторий ионов, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции источника и сокращения времени перезарядки лент, система коррекции траекторий ионов выполнена в виде электромагнита,установленного снаружи источника ионов так, чтобы вектор напряженности магнитного поля был направлен вдоль лент.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

C0UHAЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!1) А1

47 (51)5 Н 01 J 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ лент.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 2898870/25 (22) 4.03.80 (46) 28,02.91,ВЫ 1. Ф < (72) Л.Л. Чилипенко (53) 542.8 (088.8) (56) Кузема А.С., Шкурдова С.д.

Масс-спектрометры и их применение.

Изд. Института технической информации. Киев,1965, с. 1-14.

Сумин Л.В. Твердофаэные источники ионов с ионами осевой симметрии.

Приборы и техника эксперимента У 6, 1975, с. 176. (54)(57) ИОННЫЙ ИСТОЧНИК МАСС-СПЕКТ-;

Изобретение относится к области масс-спектрометрии и может быть использовано для изотопного анализа образцов твердой фазы.

Известны ионные источники массспектрометров для анализа твердых образцов методом ионизации на поверх" ности.

Известные источники рассчитаны на проведение в процессе опыта анализа лишь одной пробы. Ближайшим техническим решением является ионный источник масс-спектрометра для одновременного анализа нескольких проб твердых веществ, содержащий неподвижный испаритель с лентами по числу проб и систему коррекции траекторий ионов

В известном источнике использует. ся система коррекции электростатического типа, выполненная зацело с ионно-оптической системой источника.

Недостатки известного источника— сложность конструкции из-за наличия

P0NETPA для одновременного анализа нескольких проб твердых веществ,содержащий неподвижный испаритель с лентами по числу проб и систему коррекции траекторий ионов, о т л и— ч ающийс я тем, что, с целью упрощения конструкции источника и сокращения времени перезарядки лент, система коррекции траекторий ионов выполнена в виде электромагнита, установленного снаружи источника ионов так, чтобы вектор напряженности магнитного поля бып направлен вдоль лент. в ионной оптике дополнительного электрода электрической, коррекции траекторий ионов, что не позволяет реализовать это устройство в серийных приборах без их серьезной доработки, и трудоемкость процедуры замены лент и нанесения образцов, требующей значительного времени затрат на разборку источника.

Целью изобретения является упрощение конструкции источника и сокращение времени перезарядки лент.

Эта цель достигается тем, что в известном полном источнике массспектрометра для одновременного анализ а нескольких проб твердых веществ, содержащем неподвижный испаритель с лентами по числу проб и систему коррекции траекторий ионов, система коррекции траекторий ионов выполнена в виде электромагнита, установленного так, чтобы напряженность магнитного поля была направлена вдоль

Конструкция источника представлена на чертеже, К основанию 1 из нержавеющей стали и запрессованным в него изоли5 рованным с помощью слюдяных прокладок 2 вкладышам 3 по числу анализируемых проб (например, четыре) приварены.точечной сваркой ленты 4,выполненные из вольфрамовой или танталовой фольги. Для локализации пробы и уменьшения температурной деформации лент в их центре выштамповано .полукруглое углубление, как это показано на рисунке. Ленты установлены строго симметрично относительно щели 5 вытягивающего электрода, что контролируется с помощью вспомогательной цилиндрической оправки (на рисунке не показана), вкладываемой 90 в канавки 6 основания при сборке узла. Держатель 7 из нержавеющей стали установлен на керамических стойках ионо-оптической системы серийного источника масс †спектромет анало- g5 гично анодному коробку в газовом варианте, Основание по боковым направляющим вставлено в держатель и зафиксировано снизу пружиной 8 из фосфо— ристэй бронзы. Håçàâèñèìûé подогрев лент осуществляется с помощью четырех изолированных от основания электродов 9 и гибких проводников, соединенных с электродами и катодными стойками источника. Блок питания ленточного источника масс-спектро35 метра дополнен переключателем, коммутирующим поочередный нагрев лент.

Внешний электромагнит, аналогичный фокусирующему магниту ионного

40 источника с электронным ударом, установлен на камере анализатора массспектрометра таким образом, чтобы магнитные силовые линии его были направлены вдоль лент как это услов9 45 но изображено на рисунке, Источник работает следующим образом.

Ленты 4 с нанесенными на них пробами анализируемых веществ устанав50 ливаются в источник, а сам источник пристыковывается к масс-сепаратору.

Поочередно в порядке анализа н -гревают ленты до температур, обеспечивающих достаточную степень ионизации пробы. В зависимости от анализируемой пробы изменяют магнитное поле корректирующего электромагнита так, чтобы обеспечить максимальное попадание ионов в щель ионно-оптической системы, руководствуясь формулой: е d

eg - — — /5 - ——

М / V где — угол коррекции; е — -- — удельный заряд ионов;

 — магнитная индукция;

d — эффективная длина области магнитного поля;

V — - скорость иона.

Качество коррекции, контролируется по интенсивности и форме пиков, регистрируемых масс-спектрометром.

Существенность замены электрической коррекции в известном источнике на магнитную состоит в том, что в данном устройстве не требуется вводить в ионный источник дополнительных электродов, которые усложняют конструкцию источника, требуют дополнительных высоковакуумных вводов подачи на них корректирующей разности потенциалов и искажают электрическое поле в области формирования ионного пучка.

Изобретение позволило использовать серийные источники масс-спектрометров без существенных переделок, а испаритель с лентами выполнить в виде отдельного узла, легко заменяемого без разборки источника.

Изобретение позволяет повысить производительность масс-спектрометрического анализа, производимого с помощью серийных масс-анализаторов.

884470 ) г г

Составитель B.Îáóõoâ

Техред М.Дидык

Редактор Л.Письман

Корректор М.Шароши

Заказ 869 Тираж 304 . Подп ис но е

ИНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101