Способ управления длительностью прошедшего ионного пакета (импульса) через затвор бредбери-нильсена

Изобретение относится к области спектрометрии ионной подвижности. Технический результат - увеличение разрешающей способности анализатора, например, по ионной подвижности в широком диапазоне времени открывающего затвор основного импульса. Особенностями способа являются эпюры напряжений, подаваемых на электропроводящие нити затвора, или их комбинация. Применяемые эпюры напряжений или их комбинация позволяют сузить ионный пакет (импульс) по времени на полувысоте за счет «поджатия» заднего фронта ионного пакета и увеличить его интенсивность, не влияя на состояние заряженных частиц. 9 ил.

 

Настоящее предлагаемое изобретение относится к области спектрометрии ионной подвижности, а именно к сеточному электрическому затвору Бредбери-Нильсена с использованием электрических управляющих напряжений сложной формы, их сочетания и найдет широкое применение в приборах различного назначения [1]: спектрометрии подвижности ионов, аналитическом комплексе: спектрометр подвижности ионов- масс-спектрометр при решении задач органической и биоорганической химии, иммунологии, медицины, диагностики заболеваний, биохимических исследований, фармацевтике, проведении анализов в протеомике, метаболомике и криминалистике: исследовании белков, в том числе их триптических гидролизатов (получение пептидных карт, поиск кандидатов в лекарства синтетического или природного происхождения), следового анализа биохимических маркеров, наркотиков и их метаболитов в биологических тканях и жидкостях. Главными отличительными факторами приборов, основанных на принципах ион-дрейфовой спектрометрии, являются высокая чувствительность, быстродействие, относительная простота самого устройства и его эксплуатации.

В процессе формирования из непрерывного потока ионов при атмосферном давлении ионного пакета используется затвор Бредбери-Нильсена, на электроды которого поступают электрические управляющие напряжения, изменяющиеся по величине во времени.

На фигуре 1 показана часть конструкции затвора Бредбери-Нильсена [2], вид сверху, состоящая из двух обечаек 1 и 2 с припаянными к ним электропроводящими нитями, представляющими собой последовательность параллельных электропроводящих нитей, расположенных в одной плоскости 3, причем разность потенциалов U1 и U2 между соседними нитями, припаянными к обечайкам 1 и 2, может меняться во времени. Затвор располагается в дрейфовой трубке спектрометра между источником ионов и коллектором.

Потенциал одной последовательности нитей (через одну) равен потенциалу поля дрейфа в плоскости расположения затвора, а потенциал другой последовательности нитей ниже, что соответствует закрытому состоянию затвора, поскольку ионы теряются именно на этих нитях. При выравнивании потенциалов нитей (фигура 2) затвор открывается на время dt и образующийся ионный пакет попадает в область дрейфа и далее на коллектор. Временной профиль ионного пакета, проходящего через открытый на некоторое время затвор, неидеален и оказывается шире длительности открывающего электрического импульса (фигура 3), что приводит к относительно невысокой разрешающей способности спектрометра ионной подвижности и ограничивает возможности анализа. Минимизация длительности прошедшего ионного пакета обуславливает повышение разрешающей способности ион-дрейфового спектрометра.

Одним из известных способов уменьшения длительности пропускаемого ионного пакета и соответствующего увеличения ионного тока при фиксированной длительности открывающего импульса затвора является оптимизация отношения напряженности поля дрейфа и запирающего поля между соседними нитями затвора [3]. С увеличением запирающего потенциала область, занимаемая дрейфующими ионами возле соответствующей нити, сужается и при открытии затвора ионный ток оказывается меньше. При небольших значениях запирающего потенциала наблюдается утечка.

Ближайшим из известных режимов работы затвора Бредбери-Нильсена, выбранным в качестве прототипа, является описание режима работы затвора, представленное в [4]. В [4] приведена зависимость ширины и амплитуды ионного пакета от длительности открывающего электрического импульса затвора. Показано, что с увеличением длительности электрического импульса открытия наблюдается линейный рост величины прошедшего ионного тока. Уменьшение ширины ионного пакета, при фиксированной длительности открывающего импульса, достигалось за счет увеличения запирающей разности потенциалов на соседних нитях затвора, но при этом падала амплитуда ионного импульса на выходе. Таким образом, повышение чувствительности и разрешающей способности ион-дрейфового спектрометра достигается при разных условиях транспортировки ионного пакета. Другими словами, либо чувствительность, либо разрешающая способность. Такой подход может иметь место при условии, что детектируемого вещества много и не надо определять наличие микропримесей. Одной из целевых задач ион-дрейфового спектрометра является определение микропримесей в достаточно сложных смесях, т.е. требования к чувствительности и разрешающей способности в совокупности, которые в данном варианте решения задачи не выполняются.

В [5] моделирование динамики ионов прохождения затвора проводилось с использованием программы SIMION [6]. Как и в [4], в [5] показано, что уменьшение ширины ионного пакета происходит при увеличении запирающей разности потенциалов на соседних нитях затвора. В этом случае, чтобы получить узкий ионный пакет заметной амплитуды, длительность открывающего электрического импульса берется заведомо больше оптимально возможной, а увеличение запирающей разности потенциалов приводит к необходимости повышения напряженности поля дрейфа и рабочих напряжений. Следовательно, анализатор работает при заведомо других параметрах по сравнению с параметрами, согласованными с длительностью открывающего электрического импульса. Из этой методики также следует, что электрические и временные режимы работы затвора для получения максимальной чувствительности и разрешающей способности существуют при разных электрических и временных параметрах прибора, т.е. требования к чувствительности и разрешающей способности в совокупности не выполняются.

Задачей изобретения является повышение разрешающей способности без потери чувствительности ион-дрейфового спектрометра с затвором Бредбери-Нильсена, за счет получения более узких по времени ионных пакетов без потери ионного тока, что достигается подачей электрических импульсов сложной формы по амплитуде (эпюр напряжения) на нити затвора после прохождения затвора ионным пакетом.

Поставленная задача решается путем подачи на нити затвора следующих электрических импульсов:

1. В режиме скачкообразного переключения потенциалов соседних нитей затвора, когда переключение потенциалов между соседними нитями происходит мгновенно, при этом dt, характеризующая скорость переключения потенциалов соседних нитей, ~0, фигура 4. Хотя формально затвор и остается закрытым, но некоторая часть ионов проходит дальше, формируя ионный пакет минимальной длительности. Определяющую роль на характеристики прошедшего ионного импульса играет особенность динамики ионов вблизи соседних нитей затвора. В свою очередь динамика ионов зависит как от параметров системы - расстояние между нитями, напряженности поля дрейфа, разности потенциалов между соседними нитями, - так и от свойств ионов - коэффициентов подвижности и диффузии. На фигуре 5 показаны характерные расчетные траектории временной последовательности ионов, соответствующие режиму скачкообразного переключения потенциалов нитей (толщина нитей 0.05 мм, расстояние между ними 0.2 мм). Нити с низким начальным потенциалом обозначены как 1, 3, 5, а нити с начальным потенциалом, равным дрейфовому, - 2, 4, 6. Положительные ионы, приближающиеся к нити с низким потенциалом, с момента переключения потенциалов начинают смещаться в сторону соседней нити (теперь уже имеющей более низкий потенциал). При этом продольный дрейф ионов продолжается. В результате, те ионы, которые на момент переключения уже находились в окрестности притягивающей нити, имеют наибольшее время возможного продольного дрейфа, поскольку при переключении потенциалов оказываются на почти максимально возможном расстоянии от новой притягивающей нити. Такие ионы проходят через затвор. Ионы, идущие следом, не успеют значительно продвинуться в продольном направлении и выйти из зоны притяжения. В результате они падают на нить с низким потенциалом. Кроме того, на фигуре 5 видна зависимость эффективности прохождения ионами затвора от начальной поперечной координаты дрейфа. Условно можно разбить ионы на три группы фигура 5: I1 - ионы дрейфующие на нить с потенциалом, равным дрейфовому, I2 - ионы, дрейфующие прямо на притягивающую нить затвора, I3 - ионы, чья начальная поперечная координата соответствует серединному пространству между нитями. Наибольшая доля ионов, проходящих сквозь затвор, относится к группе I1 и небольшая часть соответствует I2. Ионы, которые при приближении к затвору имеют поперечные координаты, соответствующие серединной области между нитями, не проходят через затвор.

Реальный процесс переключения потенциалов на соседних нитях затвора не происходит скачком. Степень влияния данного фактора на параметры проходящего через затвор ионного импульса было промоделировано с симметричными временными нарастанием и убыванием потенциалов на нитях фигура 4. Для определенности предполагается линейное увеличение/уменьшение потенциалов на нитях.

На фигуре 6 представлены временные профили прошедших ионных пакетов при разных темпах увеличения/уменьшения потенциалов на нитях в режиме «скачкообразного» переключения потенциалов. Скорости линейного увеличения/уменьшения потенциалов характеризуются временем, за которое происходит процесс переключения: 20, 40, 60 мкс на фигуре 6. Импульсы нормированы на величину ионного тока проходящего через открытый затвор. Видно, что с увеличением времени переключения амплитуда ионного тока растет, стремясь к величине, соответствующей открытому затвору. Однако ширина пакета при этом также увеличивается.

Тем не менее, отношение величины максимума к ширине пакета на его полувысоте для небольших времен (20 мкс) еще мало отличается от отношения для режима мгновенного переключения. Поэтому требование идеальности режима «мгновенного» переключения оказывается избыточным, что облегчает его реализацию.

2. Временное поджатие заднего фронта прошедшего ионного пакета за счет импульсного поднятия потенциала ряда нитей.

В этом случае проходящий ионный пакет отталкивается от плоскости расположения нитей затвора за счет импульсного поднятия потенциала на ряде нитей уже закрытого затвора (U1+dU1) фигура 7, где dt1 - временной промежуток открывающего импульса, dt2 - временная задержка по дрейфу через затвор, dt3 - временной промежуток поджимающего импульса. В результате перед входом в дрейфовую область формируется более узкий и интенсивный ионный пакет, амплитуда которого превышает уровень ионного тока при открытом затворе.

На фигуре 8 показаны временные профили выходных ионных пакетов при длительностях открытия затвора 20 мкс - без задержки (dt2=0) и с задержкой (dt2=6 мкс) при импульсном поднятии потенциала, при обычном режиме открытия.

3. В режиме скачкообразного переключения потенциалов соседних нитей затвора, когда переключение потенциалов между соседними нитями происходит мгновенно (dt=0) фигура 4, формируется ионный пакет минимальной длительности в соответствии с описанием п. 1. После выполнения скачкообразного переключения потенциалов соседних нитей затвора, в соответствии с эпюрой напряжений на фигуре 4, на эту же последовательность нитей подается дополнительный импульс напряжения, повышающий ее потенциал по п. 2 в соответствии с эпюрой напряжений фигура 7 на интервале (dt2+dt3), формирующий более узкий и интенсивный ионный пакет (импульс) перед входом в область анализатора. Суммарная эпюра напряжений, воздействующих на ионный пакет, представлена на фигуре 9.

Целью предложенного способа является формирование узких ионных пакетов на входе в ион-дрейфовый спектрометр для увеличения его разрешающей способности, основанное на подаче электрических импульсов сложной формы, эпюры напряжений которых представлены на фигурах 4, 7 на интервале (dt2+dt3) и их сочетаниях фигура 9.

Источники информации

1. Eiceman G.A., Karpas Z, Ion Mobility Spectrometry, CRC Press, Taylor&Francis Ltd., Boca Raton, 2005, 350 p.

2. Zuleta I.A., Barbula G.K., Robbins M.D., Yoon O.K., Zare R.N. Micromachined bradbury-nielsen gates" // Anal. Chem., 2007, 79 (23), p. 9160-9165.

3. Tadjimukhamedov F.K., Puton J., Stone J.A., Eiceman G.A. A study of the performance of an ion shutter for drift tubes in atmospheric pressure ion mobility spectrometry: Computer models and experimental findings. Rev. Sci. Instrum. 2009, 80, 7.

4. J. Puton, A. Knap, B. Siodlowski. Modelling of penetration of ions through a shutter grid in ion mobility spectrometers. Sensors and Actuators В 135 (2008) 116-121.

5. Y. Du, W. Wang, H. Li. Resolution Enhancement of Ion Mobility Spectrometry by Improving the Three-Zone Properties of the Bradbury-Nielsen Gate. Anal. Chem. 2012, 84, 1725-1731.

6. Dahl D.A. SIMION 7 User′s Manual. Idaho National Engineering Lab., 2000, 657 p.

7. Курнин И.В., Самокиш B.A., Краснов H.B. Моделирование работы ион-дрейфового спектрометра с затвором Бредбери-Нильсена // Научное приборостроение, 2010, т. 20, №3, с. 14-21.

Способ управления длительностью прошедшего ионного пакета (импульса) через затвор Бредбери-Нильсена, основанный на управлении напряжениями, подаваемыми на последовательность параллельных электропроводящих нитей, расположенных в одной плоскости, причем разность потенциалов между соседними нитями изменяется во времени, потенциал одной последовательности нитей (через одну) равен потенциалу в плоскости поля дрейфа в плоскости затвора, а потенциал другой последовательности нитей ниже, что соответствует закрытому состоянию затвора, при выравнивании потенциалов нитей затвор открывается и ионный пакет (импульс) попадает в анализатор и далее на коллектор, отличающийся тем, что:
1) после закрытия затвора устанавливают исходные значения потенциалов на нитях затвора, а через промежуток времени, равный времени прохождения ионного пакета через открытый затвор, на последовательности нитей (через одну), находящихся под потенциалом плоскости поля дрейфа в плоскости затвора, подают дополнительный импульс напряжения, приводящий к скачку потенциала на ряде нитей уже закрытого затвора и формирующий более узкий и интенсивный ионный пакет (импульс) перед входом в область анализатора,
2) после открытия затвора, через промежуток времени, равный времени прохождения ионного пакета через открытый затвор, на последовательности параллельных электропроводящих нитей, расположенных в одной плоскости, потенциал одной последовательности нитей (через одну), равный потенциалу в плоскости поля дрейфа в плоскости затвора, меняют скачком на меньший потенциал, соответствующий закрытому состоянию затвора, а на другой последовательности нитей скачком увеличивают потенциал до потенциала в плоскости поля дрейфа в плоскости затвора, не изменяя закрытое состояние затвора, формируя более узкий и интенсивный ионный пакет (импульс) перед входом в область анализатора,
3) после выполнения 2) происходит выполнение 1).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано при изготовлении спектрометров электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Спектрометр содержит сигнальный 1 и гетеродинный 2 генераторы СВЧ, измерительный аттенюатор 3, смеситель опорного 4 и сигнального 5 каналов, циркулятор 6, измерительный резонатор 7 с элементом перестройки его резонансной частоты 8, УПЧ опорного 9 и сигнального 10 каналов, фазочастотные дискриминаторы 11 и 12, делители частоты 13 и 14, синхронные детекторы 15 и 16, опорный генератор 17, устройство синтеза частот 18, трехпозиционный переключатель 19, импульсный модулятор фазы 20, усилитель переменного тока 21 и импульсный демодулятор 22.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к технологии получения заряженных частиц больших энергий, и предназначено для применения в области ядерной физики и технологии.

Изобретение относится к приборостроению, средствам автоматизации и системам управления, а именно к области космических исследований, и может быть использовано в ходе натурного эксперимента для измерения элементного состава собственной внешней атмосферы космического аппарата.

Изобретение относится к области анализа смесей химических соединений на основе разделения ионов, выведенных из приосевой зоны, в линейной радиочастотной ловушке с газовым потоком вдоль оси этой ловушки по отношениям массы к заряду и на базе различий в устойчивости ионов к столкновительно-индуцированной диссоциации.
Метод масс-спектрометрического секвенирования пептидов и определения их аминокислотных последовательностей основан на фрагментировании в ионном источнике масс-спектрометра между соплом и скиммером молекулярных ионов пептидов под воздействием электрического поля управляемой величины и на последующем анализе масс-спектров фрагментов.

Изобретение относится к области электронной и ионной оптики и масс-спектрометрии, где используется движение заряженных частиц в статических и переменных двумерных линейных электрических полях, и может быть использовано для усовершенствования конструкций и технологий изготовления устройств пространственно-временной фокусировки и масс-разделения заряженных частиц.

Изобретение относится к области масс-анализа потоков ионов, эмиттируемых с поверхности твердого тела под воздействием первичного излучения, и может быть использовано для улучшения аналитических свойств масс-спектрометров, используемых для исследования объектов твердотельной микро- и нано-электроники методами вторично-ионной и лазерной масс-спектрометрии.

Изобретение относится к разделению ионов в линейной радиочастотной ловушке с газовым потоком вдоль оси этой ловушки на базе различий этих ионов в энергиях появления, в массах, зарядах, подвижности, сечениях захвата медленных электронов и метастабильно возбужденных частиц, а также в эффективности образования путем перезарядки на ионах буферного газа при воздействии на эти ионы переменных и постоянных электрических полей, создаваемых внутри ловушки, в том числе и зарядами ионов с относительно малыми m/z, сфокусированных вокруг оси ловушки.

Изобретение относится к области химического анализа примесных соединений и ионов в растворах. Основой изобретения является экстракция ионов или их образование из раствора, просачивающегося в вакуумную часть газодинамического интерфейса через трековую мембрану под действием атмосферного давления и электрического поля в каналах мембраны. Испарение жидкости поддерживается электрическим нагревом при пропускании тока через проводящее напыление на поверхности мембраны. Выход и образование ионов стимулируется воздействием струй сверхзвукового газового потока при возможном содержании в нем метастабильно возбужденных атомов, образованных при прохождении потока через источник электронной ионизации или область газового разряда. Возможно предварительное накопление, разделение и столкновительно-индуцированная диссоциация выбранных ионов, поступающих в линейную радиочастотную ловушку газодинамического интерфейса вместе с другими струями сверхзвукового газового потока, создающими относительно небольшую дополнительную плотность газа вблизи оси этой ловушки. Ловушка сопряжена с масс-анализатором, например времяпролетным масс-спектрометром с ортогональным вводом ионов. Технический результат - возможность характеризации биомолекул в растворах по равновесным вероятностям удерживания различных носителей заряда их отдельными ионогенными группами. 18 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области ион-дрейфовой и масс-спектрометрии и найдет широкое применение при решении аналитических задач в органической и биоорганической химии, иммунологии, биотехнологии, криминалистике, протеомике при исследовании лабильных веществ с использованием метода «электроспрей». Устройство стабильного электрораспыления при атмосферном давлении растворов веществ для источников ионов выполнено в виде металлического капилляра, по которому подается раствор. На торце этого капилляра образуется мениск жидкости, из которого происходит эмиссия заряженных частиц под воздействием электрического напряжения подаваемого на противоэлектрод. Снаружи металлического капилляра устанавливается коаксиальная насадка из химически стойкого, не-смачиваемого, непористого диэлектрика. Торец насадки со стороны мениска имеет форму усеченного конуса с диаметром сечения и внутренним каналом, равным двум диаметрам капилляра, на котором расположен мениск. Внутренний канал расположен по оси прямого усеченного конуса и имеет переменное сечение, длина внутреннего канала в его узкой части равна диаметру сечения конуса и составляет пять его диаметров. Внутренний канал в его широкой части имеет диаметр много больше диаметра в его узкой части. Вершина конуса имеет угол не более 90 градусов. Плоский противоэлектрод электрически присоединен к высоковольтному источнику питания, а металлический капилляр заземлен. Коаксиальный зазор между капилляром и насадкой подключен к воздушному откачивающему насосу для устранения излишков нераспыленного раствора вместе с лабораторным воздухом. Технический результат - увеличение времени режима стабильного электрораспыления при атмосферном давлении растворов веществ для источников ионов, уменьшение шумов в регистрируемых спектрах, отсутствие ложных пиков в спектрах из-за электрохимической эрозии, повышение электрической прочности узла электрораспыления на пробои. 4 ил.

Изобретение относится к области масс-спектрометрии. Способ образования бескапельного непрерывного стабильного ионного потока при электрораспылении растворов анализируемых веществ в источниках ионов с атмосферным давлением характеризуется отсутствием образования капель в начале процесса электрораспыления, что существенно упрощает процесс получения непрерывного стабильного и монодисперсного потока заряженных частиц в широком диапазоне объемных скоростей потоков распыляемой жидкости и, соответственно, стабильным ионным током анализируемых веществ, поступающих в анализатор, а также долговременной работой источника ионов без разборки и чистки. Особенностями способа являются: наличие сплошной управляемой скользящей задвижки из проводящего материала, соединенной с противоэлектродом электрически, при этом противоэлектрод в исходном состоянии закрыт задвижкой. Кроме того, величина потока газа, прокачиваемого через коаксиальный канал перед началом процесса электрораспыления, устанавливается больше необходимого для получения стабильного бескапельного потока ионов. При горизонтальной ориентации оси входа в анализатор ионов мениск, с вершины которого происходит эмиссия заряженных частиц в режиме бескапельного непрерывного стабильного ионного потока, устанавливается под углом к горизонтальной плоскости на оси входа в анализатор ионов. Техническим результатом является возможность образования бескапельного непрерывного стабильного ионного потока при электрораспылении растворов анализируемых веществ в источниках ионов с атмосферным давлением при нормальных условиях в момент начала и окончания процесса распыления раствора с учетом деформации формы жидкого мениска под воздействием силы тяжести. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к исследованию или анализу материалов путем определения их химических или физических свойств и может быть использовано для хромато-масс-спектрометрической идентификации контролируемых токсичных химикатов в сложных смесях в рамках мероприятий по выполнению Конвенции о запрещении производства, накопления и применения химического оружия, а также его уничтожении. Способ идентификации на основе метода масс-спектрометрии заключается в том, что на первом этапе из полного масс-спектра электронной ионизации происходит определение характеристической составляющей масс-спектра нейтральной молекулы НХ (характеристического субспектра) исследуемого соединения и его структуры с установлением полной структуры 2-диалкил-аминоэтиловой группы. Далее проводят анализ с регистрацией отрицательно заряженных ионов при энергии ионизации 4 эВ. К наибольшему по интенсивности пику в масс-спектре отрицательно заряженных ионов прибавляют массу выделенной 2-диалкил-аминоэтиловой группы и устанавливают молекулярную массу соединения. Далее из молекулярной массы вычитают массу максимального (по массовому числу) пика масс-спектра отрицательно заряженных ионов, устанавливая, таким образом, массу и строение О-алкильного радикала. В последнюю очередь устанавливается масса алкильного радикала путем вычитания из характерного иона, установленного по масс-спектру положительно заряженных ионов, массы О-алкильного радикала и фосфонотиолятной группы (PO2S). Технический результат – повышение достоверности идентификации соединений ряда О-алкил (Н или <С10, включая циклоалкилы) S-2-диалкил (Me, Et, n-Pr или i-Pr)-аминоэтил алкил (Me, Et, n-Pr или i-Pr) фосфонотиолятов в сложных смесях, расширение функциональных возможностей масс-спектрометрического метода. На базе полученных результатов возможно появление программного продукта для автоматической идентификации указанной группы соединений. 1 табл., 4 ил.

Изобретение относится к вакуумной технике, масс-спектрометрической технике и может быть использовано в области исследования газовой проницаемости материалов и задач, сопряженных с точным измерением газовых потоков. Стенд для калибровки устройства масс-спектрометрического измерения газовых потоков содержит камеру напуска газа, соединенную с датчиком давления, не чувствительным к роду газа, камеру регистрации газового потока, соединенную с масс-спектрометром и комбинированным полнодиапазонным датчиком давления газа, системы вакуумной откачки камер, камеры напуска газа и регистрации газового потока соединены магистралью с вентилем, при этом на конце магистрали, введенном в камеру напуска газа, установлена газопроницаемая мембрана, кроме того, камеры напуска газа и регистрации газового потока соединены магистралью с двумя вентилями, между которыми установлена калиброванная течь с молекулярным режимом течения газового потока. Изобретение обеспечивает калибровку масс-спектрометрометрического устройства в широком диапазоне измеряемых газовых потоков. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к методам пробоподготовки биоорганических, в том числе медицинских образцов для определения в них изотопного соотношения 14С/12С и 14С/13С с помощью ускорительного масс-спектрометра (УМС). Процесс проводят с использованием системы жидкофазного окисления, содержащей в качестве окислителя пероксид водорода и катализатор разложения пероксида водорода. Выделяющийся в результате окисления диоксид углерода в случае необходимости подвергают дополнительной процедуре очистки и осушки путем последовательных операций: адсорбции СО2 на сорбенте, десорбции СО2 с сорбента при нагревании, замораживанием диоксида углерода и вакуумированием с последующим размораживанием СО2 и направлением очищенного газа на анализ на ускорительном масс-спектрометре. В случае необходимости очищенный углекислый газ подвергают каталитической графитизации с последующим прессованием и получением углеродной таблетки. Обеспечивается получение газообразного или твердого образца для анализа на ускорительном масс-спектрометре. 3 з.п. ф-лы, 7 пр., 1 ил.

Изобретение относится к области масс-спектрометрии, преимущественно для космических исследований и для применения в других областях при условиях жестких ограничений массы и габаритов. Времяпролетный масс-спектрометр снабжен ионным источником с нелинейным ускоряющим промежутком, выполненным в виде набора кольцевых электродов, приемником и источником ионов. Изобретение позволяет повысить разрешающую способность прибора за счет уменьшения временной дисперсии ионных пакетов в плоскости приемника. 1 ил.

Изобретение относится к области масс-спектрометрии. Способ коррекции значений регулировки масс-спектрометра по молекулярной массе для масс-спектрометрического определения массового пика включает задание для масс-спектрометра первого, соответствующего молекулярной массе значения (M1) регулировки, регистрацию соответствующей амплитуды (А1) сигнала, задание второго, соответствующего молекулярной массе значения (М2) регулировки, отличающегося от первого значения (M1) регулировки, измерение соответствующей второй амплитуды (А2) сигнала, задание третьего, соответствующего молекулярной массе значения (М3) регулировки, отличающегося от первого (M1) и второго (М2) значений регулировки, измерение соответствующей третьей амплитуды (A3) сигнала, определение квадратичной функции, содержащей измеренные значения амплитуды в качестве значений у и заданные значения регулировки в качестве значений х, определение максимума квадратичной функции, причем искомое значение регулировки определяют для молекулярной массы из значения х максимума. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу структурно-химического анализа примесных соединений в растворах или газах. В способе предусмотрена экстракция ионов или их образование из раствора или газа, поступающего внутрь радиочастотной линейной ловушки газодинамического интерфейса через капилляр микронного размера. Испарение жидкости поддерживается притоком тепла от сверхзвуковой газовой струи, выходящей из подогреваемого канала. Струя направлена на выходной конец капилляра, который окружен цилиндрической оболочкой с входным отверстием для ввода струи, стимулирующей выход или образование анализируемых ионов. Возможно предварительное разделение анализируемых ионов из раствора по их изоэлектрическим точкам перед входом в капилляр и по подвижностям при движении внутри капилляра под действием электрического поля. Также ионы из газовой смеси и из раствора могут быть выделены благодаря различиям в адсорбируемости соответствующих соединений на стенках камеры и при различиях в скоростях выхода этих соединений из капилляра. Ловушка сопряжена с масс-анализатором, например времяпролетным масс-спектрометром с ортогональным вводом ионов. Техническим результатом является возможность характеризации биомолекул в растворах по равновесным вероятностям удерживания различных носителей заряда их отдельными функциональными группами. 20 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к детекторному устройству, а именно к детекторам для спектрометров, которые могут быть использованы для обнаружения таких веществ как взрывчатка, наркотики, отравляющих веществ кожно-нарывного и нервнопаралитического действия и т.п. Согласно изобретению спектрометры включают интегральные емкостные детекторы, при этом интегральный емкостной детектор интегрирует ионный ток из коллектора с получением изменяющегося напряжения. Детектор имеет в своем составе коллектор, сконфигурированный для приема ионов в спектрометре, диэлектрик и пластину, перекрывающую коллектор, с противоположной стороны от диэлектрика. Детектор также имеет в своем составе усилитель. Предложен емкостной детектор со смещением. Изобретение обеспечивает возможность расширения динамического диапазона и снижение уровня шумов. 3 н. и 35 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области спектрометрии ионной подвижности. Технический результат - увеличение разрешающей способности анализатора, например, по ионной подвижности в широком диапазоне времени открывающего затвор основного импульса. Особенностями способа являются эпюры напряжений, подаваемых на электропроводящие нити затвора, или их комбинация. Применяемые эпюры напряжений или их комбинация позволяют сузить ионный пакет по времени на полувысоте за счет «поджатия» заднего фронта ионного пакета и увеличить его интенсивность, не влияя на состояние заряженных частиц. 9 ил.

Наверх