Способ анализа ионов в квадрупольном масс-спектрометре

 

284412

ОПИСАНИЕ

ИЗОБЬЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Goes Советских

Социалистическими

Республик

Зависимое от а вт. свидетельства №вЂ”

Кл. 42/, 3, 09

Заявлено 11.Ч1.1969 (№ 1338775/26-25) с присоединением заязки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 14.Х.1970. Бюллетонь № 32

Дата опубликования описания 27.1.1971

МПК В 01d 59/44

Н Olj 39/34

G 01 и 27/бО

Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.384 (088.8) Авторы изобретения

Э. П. Шеретов, Г. А. Могильченко, В. A. Зенкин и В. Н. Матвеев

Заявитель

Рязанский радиотехнический институт

СПОСОБ АНАЛИЗА ИОНОВ В КВАДРУПОЛЬНОМ

МАСС-СПЕКТРОМ ЕТРЕ

; ч|H ч„ отсчитываются по оси системы.

Данное изобретение относится к области .масс-апектрометрического анализа.

По извеспному способу анализа ионов в квадрупольном масс-апектрометре анализируе мые ионы вводят тонким IlOTGE îì по оси системыы.

Однако из вестный способ не обеспечивает .при достаточно высокой разрешающей способности высокую чувствительность и скорость сортировки ионного потока. 10

Отличительной особетоностью предлагаемого способа является то, что поток анализируемых частиц вводят в анализатор параллельно его оси на расстоянии от последней, либо в виде отдельных узких лучей, либо,в ви- 1х де полого цилиндра.

При этом повышается эффективность воздействия высокочастотного поля íà ионны, так как величина поля возрастает при удалении от оси анализатора, что позволяет уме»ьшить длину стержней анализатора, не снижая разрешающей, способности, и тем самым у простить конструкцию и процесс изготовления датчика. Кроме того, ввод HQEIHQI0 потока не по оси системы уменьшает искажения, вносимые его пространственным зарядом в распределение поля, и позволяет еще больше увеличить чувствительность за счет увеличения плотности ионного потока, вводимого в анализатор. 30

На чертеже изображена диаграмма стабильности.

Анализ траекторий ионов в квадрупольном анализаторе показывает, что если рабочая точка данного »дна находится в пределах диагра ммы стабильности, то чем ближе она к границе зоны стабильности, тем больше вели пша отношения максималыной амплитуды колебаний иона к координате ввода иона в высокочастотное поле:

Все рабочие точки, ионов лежат на рабочей прямой (прямая ОБ), угол сс наклона которой определяется отношением ам плптуды iBblcoK0частотного |потенциала, подаваемого i»a стержни ква!друполя, к постоянному смещечию. Если рабочая точка перемещается от точки д, к точке д по прямой ОБ, то при этом 6 вначале уменьшается, проходит через минимум и пр» приближении к точке 0 вновь увеличивается (на границах зоны стабильности б со ). (Под Л„подразумевается максималь|нсе отклонение от оси по любой координате.

Минимальным значение б будет для по»ов, рабочая точка которых является точкой пересечения соответствующих изо-$-линий совмещенных зон стабильности (»a ч рте>ке эта

284412

Предмет изобретения

Составитель Н. Алимова

Текред Л. Я. Левина 1(орректор Н, Л. Бронская

Редактор Г. Рыбалова

Заказ 6069 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Когяитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Загорская типография кривая показана пунктиром, а точка, соответствующая 6,„;„, обозначена как q„,„, а, ).

Прп увеличении .разрешающей способности угол, наклона прямой ОБ увеличивают, стремясь сузить дна назон пропускаемых:масс

q> — q2. При этом точка (а„,, q„„),приближается к точечкам 1а„,, g,„) и, соответственно д;„увеличивается. Это приводит к значительяному уменьшению диаметра ионного потока,,проходящего вдоль оси а1нализатора, 10 уменьшению трансмиссии и чувствительности.

В условиях реализации;высокой разрешающей спосооности чувствительность, таким ооразом, пропорциональна плотности ионного потока на входе анализатора и ивадрату Zl„, д определяемому, соотношением:

l/

Z ;„=, где ч,— радиус поля. о,„;„

В случае входа но нов в анализатор полым цилиндрическим потоком с минимальным ра- gp диусом Л» лри координатах данной рабочей точки а „„, q „„Z„„„Z и ни один ион не по попадаетя в измерительное устройство. уменьшая а, увеличиваем, тем самым, Z„„„и ста,новится возможным .пропускать через анализатор только ионы выбранной массы, т. е. осуществить такую же высокую разрешающую способность, как и при раооте в,вершине треугольника стабильности. Но при этом резко возрастает чувствительность за счет увеличе-: 80 ния площади поперечного сечения ионного потока. Вероятно, для получения одной и той же разрешающей способности при трансмиссии, близкой к единице, значения AZ и радиуса входной диафрагмы должны иметь один и тот же порядок.

Поэтому по предлагаемому способу на;входе ионного потока чувствительность должна и возрасти в 2 — раз, т, с. при работе с высоким

Дч разрешением приблизительно па двалорядка. При этом эффективность воздейст,вия IBbIcoêo÷àñòoòíîãо поля на ионы, возрастает, так как дни вводятся в область значительного поля и уменьшается время сортировки ионов. Это |при водит к уменьшению длины стержней анализатора.

1. Способ анализа попов в квадру польном масс-спектрометре, в котором поток анализируемых частиц вводят в рабочий объем датчика, выделяют и регистрируют ионы определяемой массы, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности, разрешающей способности и скорости анализа, .поток анализируемых частиц вводят в анализатор параллельно его оси на,расстоянии от последней, 2. Способ по п. 1, отлича1ощийся тем, что поток анализируемых частиц вводят в виде ,полого цилиндра.

3, Способ по п. 1, отличаюlölléñÿ тсм, что лоток анализируемых частиц вводят в виде от дельных узких лучей.