Источник ионов

 

1. ИСТОЧНИК ИОНОВ, содержащий камеру ионизации, катод и отражатель, о-тличающий ся тем, что, с целью повышения эффективности, катод и отражатель выполнены в виде плоских рамок, охватывающих камеру ионизации у ее входного сечения и расположенных так, что плоскости рамок перпендикулярны направлению вытягивания ионов из источника.(ЛСП СПсо эо ^ :о

(191 (111

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 Н 01 J 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2158796/26-25 (22) 22.07.75 (46) 23. 07. 83. Бюл. М 27 (72) М.A. Бережковский, М.Л. Либман и М.,Е. Слуцкий (71) Ордена Трудового Красного Знамени специальное конструкторское бюро аналитического приборостроения

AH СССР (53) 621.387.424(088.8) (56) 1. Рик Г.P. Масс-спектрометрия.

М., 1953, с. 87/120.

2. Хинтон Б,Б. и др. Сканирующий масс-спектрометр для исследования состава положительных ионов и нейтральных частиц в верхней атмосфере.

Сб. "Масс-спектрометрия верхней атмосферы Эемли", Л., 1972.

4 (54)(57) 1 ° ИСТОЧНИК ИОНОВ, содержащий камеру ионизации, катод и отражатель, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, катод и отражатель выполнены в виде плоских рамок, охватывающих камеру ионизации у ее входного сечения и расположенных так, что плоскости рамок перпендикулярны направлению вытягивания ионов из источника.

2. Источник ионов по п. 1, о л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, катод выполнен в виде замкнутой рамки и снабжен выводами для присоединения к источнику накального напряЩ жения в двух точках, разделяющих рамку на два плеча с одинаковыми сопротивлениями.553879

Редактор Е. Месропова ТехредМ,Гергель

Корректор; А. Ференц

Заказ 6516/2 Тираж 703

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности к. ионообразующим системам масс-спектрометрических анализаторов. Оно может быть использовано для образования ионных пучков 5 малых энергий, например, в ионизационных камерах, вакуумметрах и др., Один из основных параметров источника ионов - интенсивность ионного пучка. Во многих случаях - в динамических масс-спектрометрах радиочастотного и времяпролетного типов необходимо получать возможно большую площадь поперечного сечения ионного пучка при малом разбросе энергий ионов.

Известны источники ионов различных типов, которые применяются в масс-спектрометрии (11 .

Наиболее близким к предложенному является источник ионов>содержащий камеру иониэации, отражатель и четыре М-образных катода, расположенных вокруг ускоряющей сетки. Все катоды выполнены независимыми и во время работы масс-спектрометра 25 питание подается лишь на один из них, остальные три являются запасными и их можно последовательно включать о команде с Земли. Источник ионов монтируется на кольцевых плас,- 30 тинах из нержавеющей стали. Все детали ионного источника, включая

/ крепежные, позолочены, что вызвано необходимостью надежной теплоотдачи (в работающем источнике ионов рассеивается мощность около 12 Вт) (2 .

Основным недостатком известного источника ионов является невысокая эффективность; так как М-образная форма нити не позволяет получить локализованный узкий электронный пучок и „: соответственно, область зарождения ионов не имеет четкой границы и растянута по глубине, небольшой ионный ток в этом источнике обусловлен наличием только одной рабо- 45 чей нити накала (с одной стороны камеры ионизации).

Целью изобретения является повышение эффективности источника.

Цель достигается тем, что катод Я) и отражатель выполнены в виде плос- . ких рамок, охватывающих, камеру ионн« зации у ее входного сечения, и расположенных так, что плоскости рамок перпендикулярны направлению вытягивания ионов из источника. Кроме того, с целью повышения надежности, катод выполнен в виде замкнутой рамки и снабжеи выводами для присоединения к источнику накального напряжения в двух точках, разделяющих. рамку на два плеча с одинаковыми сопротивлениями.

На чертеже схематично показан пред» ложенный источник ионов (темными стрелками показано направление электронного пучка, светлыми стрелками— направление молекулярного потока, стрелками со штриховкой — направление ионного пучка) .

Источник ионов содержит, камеру ионизации 1, выполненную в виде замкнутой сетки из высокотемпературного провода, отражатель 2 и катод.З.

Работает источник ионов следующим образом.

Поступающий в камеру ионизации гаэ ионизуется электронами, а образовавшиеся ионы вытягиваются из,камеры и направляются. на анализ. Наличие осцилляцнй (колебаний) электронов .в камере резко повышает КПД в связи с увеличением пути движения электронов. Высокий КПД источника позволяет применить эффективный низкотемпературный катод с мощностью потребления менее 2 Вт.

Полностью открытая для электронов камера, не имеющая закрытых зон для движения заряженных частиц, обеспечивает высокий уровень электронного тока, что также способствует уве« ! личению выхода ионов. В такой камере практически отсутствуют вторичные процессы, например процесс десорбции, определяемый бомбардировкой.

Отсутствие щелей (электронный пучок проходит непосредственно через сетку) полностью исключает влияние возможных перекосов, вибраций и длительности работы. °

Источник ионов предложенного типа прошел достаточно полный цикл испытаний и показал высокую эффективность.