Способ анализа ионов по массам

 

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от а вт. свидетельства №

Заявлено 19.Х!.1964 (№ 930112/26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 17.VII.1968. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 11.Х.1968

Кл. 42l, 3/09

МП1(С 01п

Комитет ао делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 621.384.8 (088.8) Автор изобретения

Л. H. Линник

Заявитель

СПОСОБ АНАЛИЗА ИОНОВ ПО МАССАМ

f=ñ Ч

1

Предлагаемый способ относится к области масс-спектрометрического анализа. Известный способ анализа .ионов по массам с регистрацией сигнальных напряжений, индуцированных колеблющимися ионами на сигнальном электроде в пространстве дрейфа, обладаег рядом существенных недостатков, возникающих в результате наличия значительного фона несинхронных и кратных масс, Предлагаемый способ отличается от известíoiro тем, что на управляющем электроде поддерживают напряжение того же порядка, что и потенциал катода, которое в момент подхода к управляющему электроду регистрируемых ионов изменяют до напряжения, равного потенциалу на противоположном конце пространства дрейфа. Это позволяет увеличить разрешающую способность анализа и исключить наличие эффекта кратных масс и шумового фона ионов несинхронных масс.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для осуществления описываемого способа; на фиг. 2 — симметричное распределение потенциала в пространстве дрейфа; на фиг. 3 — несимметричное распределение.

Устройство состоит из катода 1 датчика, модулирующего 2, управляющего 8, центрального 4 и сигнального 5 электродов, Разделение ионов по массам в предлагаемом способе происходит следующим образом.

Несимметричное распределение потенциала в пространстве дрейфа периодически поддержи5 вают симметр" ÷íûì пугем подачи на управляющий электрод 8 прямоугольных положительных импульсов. Ионизирующие электроны во время отсутствия положительных импульсов в зависимости от степени рассиметриза10 ции,потенциала могут и не проникать в пространство дрейфа.

При подаче на управляющий электрод 8 симметризующего положительного импульса электроны попадают в пространство дрейфа

15 и образовавшиеся при этом ионы в своем движении в симметричном распределении потенциала подходят вплотную к электроду 5.

После исчезновения симметризующего ихтп льса возвращающиеся ионы высаживаются на

20 электрод 8, так как при движении от электрода 5 к электроду 4 они проходят большую разность потенциалов, чем тормозящая разность лотенциалов между электродами 4 и 8.

Для регистрации определенной массы m на

25 электрод 8 подают короткие симметризующие импульсы с частотой следования. равной частоте колебаний ионов регистрируемой массы

221979 где U — потенциал на центральном электроде; с — константа, определяемая геометрией пространства дрейфа;

q — заряд иона.

Ионы синхронной регистрируемой массы индуцируют на электроде 5 переменное напряжение, которое, как и в известном фарвитрон гом .способе, с целью регистрации усиливается широкополосным усилителем. Для регистрации ионов другой массы изменяют частоту следования симметризующих импульсов до синхронизации с частотой колебаний ионов этой массы. Иолы несинхронных масс при этом через одно или несколько колебаний высаживаются на электрод 8, как только они попадают при своем движении от электрода 5 к электроду 8 в несимметричное распределение потенциала. Таким образом, ионы несинхронных масс автоматически удаляются из пространства дрейфа и не индуцируют на сигнальном электроде 5 шумового сигнала, ограничивающего регистрацию малых сигнальных напряжений.

С целью увеличения чувствительности в предлагаемом способе по аналогии с фарвитронным может применяться накопление ионов регистрируемой массы в колеблющемся пакете, Для этого электроны, эмиттированные катодом 1, модулируюг с помощью электрода 2 с частотой колебаний регистрируемой синхронной массы. Образовавшиеся в результате отдельных актов ионизации заряды ионов синхронной массы суммируются, и амплитуда индуцированного ими сигнала возрастает пропорционально их суммарному заряду.

Накопление ионов синхронной массы в ко5 леблющемся пакете по предлагаемому способу, в отличие от фарвитронного, используется

T0JIbK0 для повышения чувствительности, но не для разделения ионов по массам. По предлагаемому способу выделение регистрируемой

10 массы происходит и в случае, если однократно в пространство дрейфа в момент симметричного распределения потенциала ввести пакет ионов различных масс.

15 Предмет изобретения

Способ анализа ионов по массам с регистрацией сигнальных .напряжений, индуцированных колеблющимися ионами на сигнальном

20 электроде пространства дрейфа, образованного системой электродов с управляющим электродом, отличающийся тем, что, с целью увеличения разрешающей способности, ликвидации эффекта кратных масс и устранения шу25 мового фона ионов несинхронных масс, на управляющем электроде поддерживают напряжение того же порядка, что и потенциал катода, которое в момент подхода к управляющему электроду регистрируемых ионов

30 изменяют до напряжения равного потенциалу на противоположном конце пространства дрейфа.

Составитель Н. В. Алимова

Редактор Н. А. Джарагетти Техред А. А. Камышникова Корректор С. Ф. Гоптаренко

Заказ 2856i9 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография. пр. Сапунова, 2