Времяпролетный масс-спектрометр
Изобретение относится к области аналитического приборостроения. Цель изобретения - повышение коэффициента пропускания ионов. Масс-спектрометр работает следующим образом. Сгусток ионов, эмиттируемых из источника 1, фокусируется цилиндрической системой 3 в отверстие в полудисковой пластине 8. Далее ионы, отражаясь в поле, образованном полудисковыми пластинами и полусферой 11, собираются в отверстии второй пластины 10 и фокусируются цилиндрической системой 5 на детектор 6. Таким образом, одновременно с фокусировкой по энергии обеспечивается проводка пучка ионов без заметного рассеяния на полезадающих электродах рефлектора. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (Я)5 Н 01 S 49/40
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
i1AE
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4245371/24-21 (22) 15.05.87 (46) 07,10.90. Бюл, М 37 (72) В,Н.Игнатов, Г.И.Кирьянов, А.Н,Матанцев и А,Т.Эрзин (53) 621.384 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 5 6306, кл. G 01 N 27/62, 1979.
Белов В.Д. и др, Лазерная масс-спектрометрия. Научное приборостроение. — Л,, 1983, с. 87 — 100. (54) ВРЕМЯПРОЛЕТНЫЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТР (57) Изобретение относится к.области аналитического приборостроения. Цель изо„„Я „„1597965 А1 бретения — повышение коэффициента пропускания ионов. Масс-спектрометр работает следующим образом, Сгусток ионов, эмиттируемых из источника 1, фокусируется цилиндрической системой 3 в отверстие в полудисковой пластине 8. Далее ионы, отражаясь в поле, образованном полудисковыми пластинами и полусферой l1, собираются в отверстии второй пластины 10 и фокусируются цилиндрической системой на детектор 6. Таким образом, одновременно с фокусировкой по энергии обеспечивается проводка пучка ионов без заметного рассеяния на полезадающих электродах рефлектора. 1 ил.
1597965
Изобретение относится к масс-спектро, метрии, конкретно к времяпролетным массспектрометрам, используемым для анализа биологических объектов и других проб в области химии. биологии, формакологии и т.д, Целью изобретения является повышение коэффициента пропускания ионов.
На чертеже представлен времяпролетный масс-спектрометр, К источнику 1 ионов примыкают фокусирующие линзы 2. По оси фокусирующих линз располагается фокусирующая система 3 прямого пучка ионов с цилиндрами, примыкающая к электростатическому рефлектору 4, Фокусирующая система отраженного пучка ионов с цилиндрами 5 размещается под острым углом (6 — 10 ) к фокусирующей системе прямого пучка, На конце транспортирующей системы отраженного пучка располагается детектор 6 ионов. Электростатический рефлектор имеет два зазора. Первый зазор образован торцовой поверхностью 7 последнего цилиндра фокусирующей системы прямого пучка ионов и первой полудисковой пластиной 8 с отверстием, а также между торцовой поверхностью 9 цилиндра фокусирующей системы отраженного пучка ионов и второй полудисковой пластиной 10 с отверстием. Второй зазор образован между двумя полудисковыми пластинами и полусферой 11. Траектория ионов показана линией 12. Масс-спектрометр имеет корпус
13, в области рефлектора размещена вакуумная откачивающая система 14, Радиус полусферы равен расстоянию от поверхности полусферы до центральной точки линии пересения плоскостей двух полудисковых пластин — это точка А, Масс-спектрометр работает следующим образом, Ионы, образуемые в источнике 1 ионов и фокусируемые фокусирующими линзами
2, поступают в фокусирующую систему 3 прямого пучка ионов, состоящую из соосных цилиндров. Система примыкает к двухзазорному рефлектору 4, в котором происходит фокусировка ионов по энергии.
Ионы теряют в первом зазоре большую часть энергии (70 g и с меньшей скоростью входят во второй зазор, где и происходит основной эффект фокусировки ионов по энергии, т.е, ионы большей энергии проходят большее расстояние до отражения и большее расстояние до детектора, в результате чего они попадают в детектор в одно время с ионами меньшей энергии, прошедшими меньшее расстояние, Посредством фокусирующей системы прямого пучка ионы фокусируются в плоскости отверстия полудисковой пластины 8. Далее ионы в поле короткофокусного зеркала отражаются и собираются в плоскости отверстия полудисковой пластины 10, Поскольку пластины расположены под малым углом (6 — 10 ), то обеспечиваются оптимал ьные условия пространственной фокусировки отраженных ионов, При увеличении угла больше 10 заметно снижаются фокусирующие свойства отражателя в связи с нарушением однородности распределения паля, Уменьшение угла менее 6 нецелесообразно ввиду значительного увеличения габаритов.рефлектора при сохранении диаметров цилиндрических фокусирующих систем, Применение короткофокусной системы без сеток позволяет производить одновременно фокусировку ионов по энергии и их фокусировку без потерь, Применение транспорти рующе-фокусирующей системы прямого пучка с цилиндрами и транспортирующей системы обратного пучка с цилиндрами обеспечивает передачу пучка ионов к детектору без попадания их на стенки.
По сравнению с известным, где используются как минимум две сетки, каждая из которых на пути ионов туда и обратно улавливает до 15;4 ионов, и нет фокусировки, коэффициент пропускания в предлагаемом устройстве увеличивается в 1,5 — 2,0 раза, достигая величины 0,8 — 1,0, и уменьшается время анализа, Формула изобретения
Времяпролетный масс-спектрометр, содержащий источник ионов, камеры дрейфа прямого и отраженного пучков, двухзаэорный рефлектор ионов, цилиндрические фокусирующие системы, установленные в камерах дрейфа, детектор ионов, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения коэффициента пропускания ионов, рефлектор содержит расположенные под углом 6—
10 одна к другой две электроизолированные полудисковые пластины с отверстиями, за которыми расположен отражатель ионов в виде полусферы, причем центр симметрии полусферы лежит на линии пересечения плоскостей полудисковых пластин, при этом каждая из полудисковых пластин перпендикулярна оси соответствующей фокусирующей системы, а центры отверстий лежат на осях прилегающих фокусирующих систем и отстоят на равном расстоянии от вершины полусферы.
