Времяпролетный спектрометр ионов

(57) Изобретение относится к области спектрометрии заряженных частиц и может быть использовано для измерения зарядового и массового состава ионов плазмы. Времяпролетный спектрометр содержит вакуумную камеру (1), в которой последовательно расположены труба дрейфа (2) и детектор ионов (7), на входном и выходном торцах трубы дрейфа (2) установлены электроды (3, 4), прозрачные для ионов и электрически связанные с ней, перед входным электродом (3) размещен заземленный электрод (5), труба дрейфа (2) электрически соединена с импульсным источником ускоряющего напряжения (8). Между выходным электродом (4) трубы дрейфа (2) и детектором ионов (7) установлен дополнительный электрод (9), прозрачный для ионов, электрически подключенный к отрицательному выходу источника постоянного напряжения (10), второй выход которого подключен к вакуумной камере (1). Технический результат - повышение точности измерения зарядово-массового состава ионов плазмы, создаваемой любым источником плазмы и на любом расстоянии от него. 3 ил.

 

Изобретение относится к области спектрометрии заряженных частиц и может быть использовано для измерения зарядового и массового состава ионов плазмы.

Известен времяпролетный спектрометр [S.P.Gorbunov, V.P.Krasov, I.A.Krinberg, V.L.Paperny. Source of metal ions with a variable velocity./6th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. 23-28 September 2002, Tomsk, Russia, p.67-70], состоящий из последовательно расположенных в вакуумной камере источника плазмы, ускоряющего промежутка, трубы дрейфа и коллектора ионов. Выходная диафрагма источника плазмы является узлом ввода плазменного потока в спектрометр. Ускоряющий промежуток образован между выходной диафрагмой источника плазмы и входом трубы дрейфа, для чего к выходной диафрагме источника плазмы подсоединен высоковольтный вывод импульсного источника ускоряющего напряжения положительной полярности. Труба дрейфа подключена к заземленному выводу источника напряжения. При подаче короткого по длительности импульса ускоряющего напряжения положительной полярности на выходную диафрагму источника плазмы из него извлекаются и ускоряются ионы. Сформированный ионный пучок, при своем движении в трубе дрейфа, разделяется на отдельные сгустки в соответствии с зарядовым, массовым и энергетическим составом ионов. По времени прихода на коллектор ионов определяется массовый и зарядовый состав пучка. Доля каждого вида ионов в общем пучке определяется по соотношению площадей пиков осциллограммы тока с коллектора.

Недостатком указанного спектрометра является то, что извлечение ионов происходит непосредственно из источника, который находится под ускоряющим потенциалом. Данный спектрометр не позволяет измерять зарядово-массовый состав ионов в свободной плазме или движущемся направленно потоке плазмы на любом расстоянии от источника.

Известен также времяпролетный спектрометр ионов плазмы [RU патент №2266587, 10.06.2011], содержащий вакуумную камеру, в которой последовательно расположены труба дрейфа и детектор ионов, детектируемая плазма контактирует с входом трубы дрейфа. В состав спектрометра также входит импульсный источник ускоряющего напряжения, выполненный с отрицательной полярностью, его высоковольтный вывод электрически соединен с трубой дрейфа, другой вывод соединен с заземленным корпусом вакуумной камеры. На входном и выходном торцах трубы дрейфа установлены электроды, прозрачные для ионов и электрически связанные с трубой дрейфа. Перед входным торцом трубы дрейфа установлен дополнительный заземленный электрод.

Недостатком данного спектрометра является то, что при подаче отрицательного импульса ускоряющего напряжения на трубу дрейфа одновременно с ускорением ионов в зазоре между заземленным электродом и трубой дрейфа происходит ускорение электронов из плазмы между трубой дрейфа и детектором. Ускорение электронов в зазоре подчиняется законам формирования потоков частиц в плазмонаполненных системах. Это означает, что в энергетическом спектре электронов будут присутствовать электроны с энергией от тепловой до максимальной соответствующей ускоряющему напряжению на трубе дрейфа. Как видно из осциллограммы тока детектора на Фиг.2, наличие электронного тока приводит к смещению нулевой линии и вносит неопределенность в точность определения соотношения ионов с различным зарядовым состоянием в плазме.

Задачей изобретения является создание времяпролетного спектрометра ионов с более высокой разрешающей способностью.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в возможности более точного измерения зарядово-массового состава ионов плазмы, создаваемой любым источником плазмы и на любом расстоянии от него.

Указанный технический результат достигается тем, что времяпролетный спектрометр ионов, как и прототип, содержит вакуумную камеру, в которой последовательно расположены труба дрейфа и детектор ионов, на входном и выходном торцах трубы дрейфа установлены электроды, прозрачные для ионов и электрически связанные с ней, перед входным электродом размещен заземленный электрод, труба дрейфа электрически соединена с импульсным источником ускоряющего напряжения, в отличие от прототипа, между выходным электродом трубы дрейфа и детектором ионов установлен дополнительный электрод, прозрачный для ионов, электрически подключенный к отрицательному выходу источника постоянного напряжения, второй выход которого подключен к вакуумной камере.

Плазма, зарядовый и массовый состав которой требуется измерить данным спектрометром ионов, может быть создана любым способом, включая вакуумно-дуговой разряд, ВЧ и СВЧ разряды, различные газовые источники плазмы, лазерное излучение.

Изобретение поясняется иллюстрациями, на которых: фиг.1 - принципиальная схема времяпролетного спектрометра ионов, фиг.2 - осциллограмма спектра ионов титана для прототипа, фиг.3 - осциллограмма спектра ионов титана, полученная с дополнительным сеточным электродом.

Времяпролетный спектрометр установлен в вакуумной камере 1 и состоит из трубы дрейфа 2, выполненной из металла, вход и выход которой закрыты электродами 3 и 4, прозрачным для ионов, например металлическими сетками, электрически связанными с трубой дрейфа 2. Перед входом в трубу дрейфа 2 вблизи входного электрода 3 установлен заземленный электрод 5, прозрачный для ионов, например металлическая сетка. Входной электрод 3, установленный на входе трубы дрейфа 2, и заземленный электрод 5 образуют ускоряющий промежуток и могут иметь форму плоскости или форму, выпуклую наружу от трубы дрейфа 2. Выпуклая форма обеспечивает фокусировку формируемого ионного пучка. Напротив выходного электрода 4, расположенного на выходе трубы дрейфа 2, с вакуумным зазором установлен детектор 7 заряженных частиц. Детектор 7 электрически связан с системой измерения тока заряженных частиц. Импульсный источник ускоряющего напряжения отрицательной полярности, являющийся генератором импульсных напряжений 8, подключен высоковольтным выводом к трубе дрейфа 2. Второй вывод генератора 8 заземлен на камеру 1 и электрически соединен с заземленным электродом 5. В зазоре между выходным электродом 4 и детектором 7 установлен дополнительный сеточный электрод 9, прозрачный для ионов. К сеточному электроду 9 подключен источник отрицательного постоянного напряжения 10, второй вывод которого подключен к вакуумной камере 1.

Рассмотрим работу устройства на примере формирования металлической плазмы вакуумно-дуговым испарителем, работающим в непрерывном режиме. Металлическая плазма поступает из источника в вакуумную камеру 1, заполняя ее объем. Анализируемая плазма двигается вдоль оси трубы дрейфа 2 и контактирует с входом трубы дрейфа 2. От генератора импульсных напряжений 8 отрицательной полярности подают импульс напряжения амплитудой U и длительностью τ между трубой дрейфа 2 и вакуумной камерой 1.

При появлении потенциала смещения на трубе дрейфа 2 между плазмой 6 и входным электродом 3 возникает разность потенциалов. Появление разности потенциалов между входным электродом 3 и плазмой 6 приводит к разделению зарядов в плазме и ускорению ионов из плазмы к входному электроду 3, а электронов в обратном направлении. Ускоренные ионы проходят входной электрод 3 и попадают в эквипотенциальное пространство трубы дрейфа 2. В трубе дрейфа 2 заряд ионного пучка нейтрализуется электронами присутствующей в трубе плазмы. Ионы пучка дрейфуют в трубе дрейфа 2 со скоростями, определяемыми энергией ионов и их массой. Наличие дополнительного сеточного электрода 9 с постоянным отрицательным потенциалом между выходным электродом 4 и детектором 7 обеспечивает очистку зазора от плазменных электронов, что исключает влияние электронного тока в зазоре на измерения тока ионов различной зарядности.

Длительность импульса высоковольтного смещения с генератора импульсных напряжений 8 выбирают из следующих условий. Минимальная длительность импульса смещения определяется процессами формирования ускоряющего промежутка между электродами 3 и 5 или между входным электродом 3 и плазмой 6 (при отсутствии в конструкции заземленного электрода 5). Вначале, при подаче потенциала смещения от генератора импульсных напряжений 8 на трубу дрейфа 2, ускоряющий промежуток формируется за счет смещения электронов плазмы. Этот процесс по времени не превышает нескольких наносекунд. Концентрация ионов по всему сформированному промежутку будет одинаковой и будет соответствовать исходной концентрации плазмы. При этом ионы, находящиеся на различном расстоянии от входного электрода 3, ускоряясь в промежутке, получат разную энергию. По мере ускорения ионов будет происходить перераспределение концентрации ионов по ускоряющему промежутку. Стабилизация эмиссионной границы произойдет либо когда ширина ускоряющего промежутка станет равной величине, определяемой законом трех вторых, либо если эмиссионная граница плазмы подойдет к заземленному электроду 5. В зависимости от параметров плазмы и величины ускоряющего напряжения время стабилизации эмиссионной границы может достигать от нескольких десятков до нескольких сотен наносекунд. Длительность импульса генератора импульсных напряжений 8 целесообразно выбирать такой, чтобы она превышала время стабилизации эмиссионной границы τc. Принципиально важным условием для выбора длительности импульса ускоряющего напряжения является условие дрейфа всех ускоренных ионов анализируемой плазмы, включая самые быстрые, имеющие наибольшее соотношение Z/Mi, в течение действия ускоряющего напряжения, внутри трубы дрейфа. Это означает, что ускоренные ионы не попадут в тормозящее их электрическое поле между электродом 4, установленным на выходе трубы дрейфа 2, и детектором 7. Максимальная энергия ионов Е, входящих в трубу дрейфа, определяется их зарядом и ускоряющим напряжением

E = Z e U , (1)

где Z - зарядность ионов;

е - заряд электрона;

U - ускоряющее напряжение.

Наибольшая скорость дрейфа будет у ионов с наибольшим соотношением Z/Mi - наибольшее соотношение массы ионов к зарядности для ионов анализируемой плазмы. Время дрейфа этих ионов τдр определяется выражением

τ д р = Т . Д . M i 2 Z e U , (2)

где Т . Д . - длина трубы дрейфа;

Mi - масса иона.

Таким образом, длительность импульса ускоряющего напряжения τу выбирают из условия:

τyдр, (3)

то есть, что ионы с наибольшим соотношением Z/Mi придут на детектор 7 после окончания импульса ускоряющего напряжения и будут зарегистрированы детектором 7.

Амплитуда постоянного отрицательного напряжения на сеточном электроде 9 и расстояние между сеточными электродами 4, 9 и детектором 7 выбираются из условия полной очистки плазмы от электронов. Другими словами, ширина зазоров между электродами должна быть меньше или равна ширине слоя S разделения зарядов в плазме, определяемого из выражения:

S = 2 3 λ D e ( 2 V 0 T e ) 3 4 , (4)

где λDe - Дебаевский радиус экранирования,

Te -температура электронов,

Vo - потенциал электрода, а Дебаевский радиус экранирования определяется из выражения:

λ D e = ( ε 0 T e e n s ) 1 2 , (5)

где εо - диэлектрическая проницаемость вакуума;

Te - температура электронов;

е - заряд электрона;

ns - концентрация плазмы.

Ионы на детектор 7 приходят в разное время, что фиксируется, например, осциллографом. В дальнейшем по осциллограмме определяют массовый и зарядовый состав ионов и процентное соотношение отдельных компонент ионов в плазме.

Пример исполнения времяпролетного спектрометра.

Вакуумно-дуговой испаритель работает с катодом из титана. Концентрация плазмы 6 вблизи входного электрода 3 составляла (1·109-1010) ион/см3. Труба дрейфа 2 диаметром 100 мм имела длину 600 мм. Зазор между выходным электродом 4 и дополнительным сеточным электродом 9, а также зазор между электродом 9 и детектором 7 был выбран равным 5 мм. Постоянное отрицательное напряжение от источника напряжения 10 на сеточном электроде 9 амплитудой 450 В обеспечило полную очистку зазоров от электронов при концентрации плазмы 1010 ион/см3. В случае, когда концентрация плазмы уменьшается по мере удаления времяпролетного спектрометра от источника плазмы, концентрация плазмы в зазоре между выходным электродом 4 и детектором 7 существенно меньше, чем концентрация плазмы между электродами 3 и 5. В этих условиях амплитуда постоянного напряжения на дополнительном электроде 9 может быть снижена до уровня, определяемого из формул (4) и (5). Ионы титана с зарядностью i+, i+2 и i+3 хорошо разделяются при длительности импульса 500 нс и ускоряющем отрицательном потенциале с генератора импульсных напряжений 8 амплитудой 1000 В. Осциллограмма тока с детектора, полученная с дополнительным сеточным электродом 9, представлена на фиг. 3. Сравнение осциллограмм фиг. 2. и фиг. 3. показывает существенное улучшение разрешающей способности спектрометра.

Времяпролетный спектрометр ионов плазмы, содержащий вакуумную камеру, в которой последовательно расположены труба дрейфа и детектор ионов, на входном и выходном торцах трубы дрейфа установлены электроды, прозрачные для ионов и электрически связанные с ней, перед входным электродом размещен заземленный электрод, труба дрейфа электрически соединена с импульсным источником ускоряющего напряжения, отличающийся тем, что между выходным электродом трубы дрейфа и детектором ионов установлен дополнительный электрод, прозрачный для ионов, электрически подключенный к отрицательному выходу источника постоянного напряжения, второй выход которого подключен к вакуумной камере.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к приборостроению, средствам автоматизации и системам управления, а именно к области космических исследований. Технический результат - повышение разрешения и чувствительности при анализе ионного нейтрального газа.

Изобретение относится к области газового анализа и предназначено для обнаружения микропримесей веществ в газовых средах, в частности атмосфере воздуха, имеет применение в газовой хроматографии в качестве чувствительного детектора.

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано в конструкторских разработках и в производстве приборов для быстрого масс-спектрометрического анализа твердотельных проб и сухих остатков растворов.

Изобретение относится к области масс-спектрометрии, в частности времяпролетной масс-спектрометрии. .

Изобретение относится к области газового анализа и может использоваться для определения микропримесей различных веществ в газах. .
Изобретение относится к области аналитического приборостроения для исследования и анализа веществ и преимущественно может быть использовано в целях испытаний, например, при проверке работоспособности приборов спектрометрии подвижности ионов, которые предназначены для обнаружения и идентификации паров следовых количеств органических веществ, прежде всего, наркотических, взрывчатых, психотропных, отравляющих или экологически опасных веществ.

Изобретение относится к устройству транспортировки заряженных частиц. .

Изобретение относится к области газового анализа и предназначено для обнаружения и идентификации следовых концентраций микропримесей различных веществ в атмосферном воздухе.

Изобретение относится к конструкции спектрометров ионной подвижности, которые находят широкое применение для контроля содержания различных веществ в воздухе и, в частности, для обнаружения малых концентраций взрывчатых и наркотических веществ.

Изобретение относится к способам разделения ионов, а именно к спектрометрам, работающим по принципу измерения времени пролета ионов, в частности к определению состава жидких и газовых проб, и может применяться в медицине, фармацевтике, криминалистике.

Изобретение относится к области газового анализа и предназначено для обнаружения малых концентраций целевых веществ в газовых средах со сложным составом примесей, концентрации которых превышают концентрации целевых веществ. Технический результат - снижение порога обнаружения целевого вещества в газовой фазе со сложным составом примесей. Дифференциальный спектрометр ионной подвижности с ионной ловушкой состоит из камеры ионизации, системы электродов, дополнительной камеры для ввода потока ионизируемого газа, источника ионизации, генератора периодического несимметричного по полярности напряжения, генератора компенсирующего напряжения, источника высокочастотного напряжения, генератора выталкивающего напряжения, коллектора ионов, аналитического зазора, ионного регистратора, системы очистки газа. Изобретение применимо для обнаружения в воздухе следов взрывчатых, отравляющих, наркотических веществ, мониторинга промышленных загрязнений в атмосфере, контроля пищевых продуктов по выделяемым испарениям, медицинской диагностики по составу выдыхаемого воздуха. 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области обнаружения веществ в образце, в частности к спектрометрам ионной подвижности. Устройство обнаружения, содержащее участок ионизации, ионный затвор, содержащий два электрода, ионный модификатор, содержащий два электрода, дрейфовую камеру и коллектор. Ионный затвор и ионный модификатор скомбинированы так, что ионный затвор является одним из электродов ионного модификатора. Технический результат - минимизация времени исследования. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области масс-спектрометрии и направлено на совершенствование методов и устройств масс-разделения по времени пролета в линейных высокочастотных полях. Технический результат - повышение разрешающей способности и решение проблемы конструктивного совмещения устройств ввода и вывода радиочастотных времяпролетных масс-анализаторов ионов. Для достижения результата предлагается минимизировать начальные координаты ионов по оси X и вводить ионы в анализатор с начальными скоростями по оси Z, обратно пропорциональными массам ионов. Способ реализуется в электродной системе с планарными дискретными электродами и заземленным электродом, в котором вдоль оси Z, симметрично относительно его середины, прорезаны две узкие щели для ввода и вывода ионов. Начальные скорости выбирают так, чтобы за время возвратного дрейфа по оси Y ионы по оси Z проходили расстояние, равное расстоянию между центрами щелей. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области газового анализа и может быть использовано для обнаружения микропримесей веществ в газовых средах, в частности атмосфере воздуха. Устройство включает цилиндрический корпус, внешний и внутренний цилиндрические электроды, расположенные концентрически относительно цилиндрического корпуса и образующие аналитический канал спектрометра, диэлектрический цилиндр, изолирующий внешний цилиндрический электрод от корпуса, источник ионизации, расположенный на входе в аналитический канал, входную камеру, штуцера для ввода пробы исследуемой газовой фазы, штуцеры для ввода чистого газа носителя, обтекатель, установленный на входе в аналитический канал и изолированный от внутреннего цилиндрического электрода диэлектрической вставкой; выходной штуцер, апертурную сетку, электрод электрометра, кольцевой блокирующий электрод, фокусирующие электроды. Технический результат - снижение порога обнаружения целевого вещества. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области газового анализа и может быть использовано для бесконтактного дистанционного отбора проб воздуха с твердых поверхностей и подачи их в аналитический тракт приборов газового анализа для обнаружения следов взрывчатых веществ. Устройство дистанционного отбора воздушной пробы включает корпус воздухозаборника, насадку для формирования воздушных потоков, на внутренней поверхности которой расположены сопла, внутреннюю кольцевую полость между корпусом и насадкой для накачки газа, трубку, расположенную внутри корпуса и насадки, обеспечивающую ввод в аналитическую камеру прибора, аналитическую камеру прибора, насос, обеспечивающий всасывание воздуха, содержащего целевое вещество, и одновременно нагнетание воздуха во внутреннюю кольцевую полость, нагреватель (опционально) для предварительного нагревания газа, нагнетаемого насосом в полость для накачки газа, трубопроводы, соединяющие устройство для отбора воздушной пробы с насосом. Изобретение применимо для обнаружения следовых количеств взрывчатых, отравляющих, наркотических веществ, мониторинга промышленных загрязнений в атмосфере, контроля пищевых продуктов по выделяемым испарениям, медицинской диагностики по составу выдыхаемого воздуха. Технический результат - повышение эффективности отбора пробы, упрощение конструкции и снижение энергопотребления. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области спектрометрии. Модификатор ионов может применяться для модификации части ионов, которые входят в дрейфовую камеру через затвор, управляющий входом ионов в дрейфовую камеру. Контроллер, который связан с модификатором ионов, конфигурирован для управления модификатором ионов для выбора части ионов, которые будут модифицированы, и выбирает эту часть ионов на основе предшествующей реакции на другие ионы, полученные от того же образца. Упомянутые другие ионы соответствуют, например, ионам, которые связаны с пиком, имевшим место при предшествующем измерении с помощью спектрометра. Технический результат - упрощение идентификации молекул образца. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к спектрометрам ионной подвижности, которые находят широкое применение для контроля содержания различных веществ в воздухе и, в частности, для обнаружения малых концентраций взрывчатых, наркотических, опасных и токсичных веществ, проведения медицинской диагностики, контроля качества пищевой продукции и промышленных материалов. Один из вариантов реализации устройства формирования напряжения на защитной сетке коллектора ионного тока заключается в использовании повторителя напряжения, который может быть реализован на операционном усилителе с обратной связью, на эмиттерном или истоковом повторителе, при этом для стабилизации уровня напряжения и исключения пульсаций на защитной сетке на выходе повторителя напряжения устанавливается по крайней мере один конденсатор и один резистор. Другой вариант реализации устройства формирования напряжения на защитной сетке коллектора ионного тока заключается в использовании управляемого двухполярного источника напряжения с быстрым переключением полярности выходного напряжения, например реализованного на основе двух независимых управляемых источников напряжения, один для положительной, а другой для отрицательной полярности, оснащенные каждый по крайней мере одним конденсатором и одним резистором для ограничения пульсаций и дрейфа выходного напряжения и по крайней мере одним ключом для коммутации выходного напряжения на защитную сетку при переключении полярности. Технический результат - возможность регулирования уровня напряжения на защитной сетке независимо для положительной и отрицательной полярностей для гибкой настройки электрического поля в области коллектора и оптимизации сбора ионов разных полярностей, высокая скорость переключения полярности напряжения на защитной сетке, отсутствие дрейфа напряжения на защитной сетке после переключения полярности, снижение требований к частотной компенсации и времени установления потенциалов на делителе высокого напряжения. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области масс-спектрометрии, преимущественно для космических исследований и для применения в других областях при условиях жестких ограничений массы и габаритов. Способ основан на выталкивании ионов из ускоряющего промежутка нелинейным полем и отклонении ионов в бесполевом пространстве двумя парами отклоняющих пластин, формирующих динамическое электрическое поле. Технический результат - повышение разрешающей способности и чувствительности времяпролетных масс-спектрометров, работающих в режиме сепарации массовых линий. 2 ил.

Изобретение относится к области масс-спектрометрии. Двухканальный масс-спектрометр по времени пролета с однонаправленными каналами включает параллельные двухканальные ускорители (1), вакуум-камеру (2), источник (3) ионов в виде лазерной установки ионного распыления, два детектора (4, 5) ионов и ионный коллиматор (6); при этом, когда ионные пучки, создаваемые источником (3) ионов в виде лазерной установки ионного распыления, поступают в двухканальные ускорители (1), части ионных пучков соответственно ускоряются в одном направлении к двум детекторам (4, 5) ионов и регистрируются. Ионные пучки, созданные источником (3) ионов в виде лазерной установки ионного распыления, проходят через ионный коллиматор (6) и разделяются двухканальным масс-спектрометром по времени пролета на верхнюю часть и нижнюю часть, при этом верхняя часть и нижняя часть, соответственно, отклоняются под косым углом и фокусируются на верхний и нижний детекторы (4, 5) ионов, и, таким образом, формируется спектр масс ионов по времени пролета. Если один детектор ионов заменить электронным анализатором энергии, то одновременно с этим можно провести эксперимент с фотоэлектронным энергетическим спектром для отбора определенного иона. Данное изобретение можно сочетать с электронным анализатором энергии для того, чтобы быстро выполнить эксперимент с лазерным облучением на ионах, имеющих множество пиков масс, и электронный спектр обнаруженного иона может строго соответствовать времени пролета для его максимума масс. Технический результат - повышение отношения сигнал-шум и разрешения по энергии. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области спектрометрии заряженных частиц и может быть использовано для измерения зарядового и массового состава ионов плазмы. Времяпролетный спектрометр содержит вакуумную камеру, в которой последовательно расположены труба дрейфа и детектор ионов, на входном и выходном торцах трубы дрейфа установлены электроды, прозрачные для ионов и электрически связанные с ней, перед входным электродом размещен заземленный электрод, труба дрейфа электрически соединена с импульсным источником ускоряющего напряжения. Между выходным электродом трубы дрейфа и детектором ионов установлен дополнительный электрод, прозрачный для ионов, электрически подключенный к отрицательному выходу источника постоянного напряжения, второй выход которого подключен к вакуумной камере. Технический результат - повышение точности измерения зарядово-массового состава ионов плазмы, создаваемой любым источником плазмы и на любом расстоянии от него. 3 ил.

Наверх