Аналитическая система масс-спектрометра с квадрупольным анализатором или анализатором типа ловушки ионов

 

Использование: в аналитической технике, в частности в аналитической системе масс-спектрометра с квадрупольным анализатором или анализатором типа ловушки ионов для анализа состава веществ в широком диапазоне масс. Сущность изобретения: аналитическая система содержит источник ионов, установленный напротив анализатор, далее по оси системы ион-электронный преобразователь и под углом приемник ионов. Ион-электронный преобразователь имеет мелкоструктурную шероховатую поверхность, например медный преобразователь, обработанный мелкодисперсной алмазной пылью. По величине шероховатости от 1 до 10 мкм чувствительность увеличивается до 1,5 раз в области до 200 а.е.м. и до 3 раз в области до 1000 а.е.м.

Изобретение относится к масс-спектрометрии, в частности к динамической масс-спектрометрии, применяемой для анализа состава вещества в широком диапазоне масс.

Известны динамические масс-спектрометры без ионно-электронного преобразования с непосредственной регистрацией ионов приемником ионов.

Известны квадрупольные масс-спектрометры с ионно-электронным преобразователем.

Недостатки динамических масс-спектрометров без ионно-электронного преобразования является резкая потеря чувствительности с массой, введение такого преобразователя увеличивает чувствительность на больших массах. Степень этого эффекта зависит от характера исполнения преобразователя.

Наиболее близкой к изобретению является аналитическая система масс-спектрометрии с анализатором типа ионной ловушки и преобразователем. Система содержит источник ионов, установленный напротив анализатор и далее по оси системы ион-электронный преобразователь и под углом приемник ионов.

Недостатком прототипа является ограничение по чувствительности по тяжелых массах, связанное с характером исполнения ионно-электронного преобразователя.

Предлагаемая совокупность существенных признаков позволяет исключить недостатки прототипа и обеспечивает технический результат, заключающийся в увеличении чувствительности на тяжелых массах.

Указанный технический результат достигается следующим образом. Аналитическая система масс-спектрометра с квадрупольным анализатором или анализатором типа ловушки ионов, содержащая источник ионов, установленный напротив анализатор, далее по оси системы ион-электронный преобразователь и под углом приемник ионов, причем ион-электронный преобразователь имеет мелкоструктурную шероховатую поверхность, например медный преобразователь, обработанный мелкодисперсной алмазной пылью.

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволило сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

Таким образом, заявляемое устройство является новым, так как оно не известно из уровня развития техники. Заявляемое устройство имеет изобретательный уровень, так как явным образом не следует из уровня техники и применимо в промышленности, в здравоохранении, экологии и других областях, т.е. заявленное техническое решение соответствует критериям изобретения.

Сущность увеличения чувствительности при введении ионно-электронного преобразователя заключается в том, что площадь сечения этого преобразования распространяется на очень большой диапазон масс и чувствительность, резко падающая с массой без преобразования, в данном случае не изменяется до области нескольких тысяч атомных единиц масс (а.е.м.) С другой стороны, абсолютная величина чувствительности зависит от площади ионно-электронного преобразования При малой площади преобразователя теряются первичные ионы и чувствительность падает Значительное увеличение площади за счет выполнения сильно шероховатой поверхности увеличивает площадь преобразования, с одной стороны, но, с другой стороны, условия преобразования и расстояние прохождения ионов и электронов начинают отличаться, что ведет к увеличению фона и ухудшению чувствительности Оптимальным является мелкодисперсная обработка поверхности ионно-электронного преобразователя от 1 до 10 мкм, так как поверхность преобразования резко увеличивается, а расстояние прохождения ионов к преобразователю и электронов от него не изменяется Получено увеличение чувствительности за счет этого эффекта в 1,5 раза в области масс до 200 а.е.м. и в 3 раза в области до 1000 а.е.м. Чем больше номер атомной массы, т.е. чем тяжелее ионы, тем эффективней выигрыш на чувствительности Устройство реализовано в образцах масс-спектрометров типа ионных ловушек.

Формула изобретения

АНАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МАСС-СПЕКТРОМЕТРА С КВАДРУПОЛЬНЫМ АНАЛИЗАТОРОМ ИЛИ АНАЛИЗАТОРОМ ТИПА ЛОВУШКИ ИОНОВ, содержащая источник ионов, установленный напротив анализатор, далее по оси системы ион - электронный преобразователь и под углом приемник ионов, отличающаяся тем, что ион - электронный преобразователь имеет мелкоструктурную шероховатую поверхность, например медный преобразователь, обработанный мелкодисперсной алмазной пылью.