Способ масс-спектрометрического анализа

 

СПОСОБ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИ- ЧЕСКОГО АНАЛИЗА, по которому из.<потока ионов с nofionibro электростатического анализатора вьщеляют ионы с одинаковыми отношениями энергии к заряду, отлич ающийс я тем, что, с целью повьпиения чувствительное тй и упрощения спбсоба, поток выделенных ионов пропускают сквозь твердую мишень, в которой потери энергии ионов отличайтея на величину, превышающую-дисперсию их потерь, и определяют массы регистрируемых ионов путем сравнения полученных потерь с извеСтныйи;^ тшя мишеней той же толщины и состава.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COQ4L é0TééÅ@4 Х

РЕСПУБЛИК

Ogl И1) (g))g Н 01 J 49/26, G 01 N 27/62, В 01 D 59:/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н *ВТЮУСНОМУ СВИДЕТИПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬ9 КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРОЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

ПРИ ГННТ CCCP

1 (21) 2515345/25 (22) 01. 08. 77 (46) 07.07.91. Бюл. Р 25 .(71) Институт космических исследований АН СССР (72) В.В.Темный и 10..В.Готт (53) 621.384(088.8) (56) Джейрам Р. Йасс-спектрометрия.

М.: Мир, 1969.

Бейнон Дж. Масс-спектрометрия и ее применение в органической химии. M. 1964, гл. (54)(57) СПОСОБ МАСС-CIIFKTPOMRTPH-

ЧЕСКОГО АНАЛИЗА, по которому из

Изобретение относится к экспериментальной ядерной Физике и предназначено для анализа по массам потоков ионов с энергиями порядка

100 кэВ/заряд в космическом пространстве.

В существующих лабораторных и космических масс-спектрометрических приборах для определения масс ионов используется двойной анализ потоков частиц в электростатическом и магнитном полях

В магнитном способе масс-анализа поток ионов движется минимум в двух .полях - электрическом и магнитном..

К недостаткам магнитного массанализа следует отнести малую светосилу прибора; необходимость тщательной юстировки МА относительно ЭСА; взаимовлияние рассеянного магнитного и электрического полей сл<яклой геометрии на область внутри )СЛ, искажапотока ионов с помощью электростатического анализатора выделяют ионы с одинаковыми отношениями энергии к заряду, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и упрощения способа, поток выделенных ионов пропускают сквозь твердую мишень, в которой потери энергии .ионов отличаются на величину, превышающую-дисперсию их потерь, и определяют массы регистрируемых ионов путем сравнения полученных потерь с известными для мишеней той же толщины и состава. ющих траектории ионов на выходе ЭСА; необходимость точной установки множества детекторов для ожидаемых масс или введения в МА перестраиваемого электрического поля; большой вес постоянных магнитов и ограниченная напряженность поля в них; большую электрическую мощность, потребля-. емую электромагнитами °

Известен способ масс-спектрометрического анализа, по которому из потока ионов с помощью электростатического анализатора выделяют ионы с одинаковым отношением энергии к заряду.

Однако такой способ обладает невысокой чувствительностью и сложностью аппаратурной реализации.

Целью изобретения является повьппение чувствительности и,упрощение анализа.

664412 о

0) i,o ов о,в о,t о,о

100

vo во

Корректор Л. Патай

Редактор С. Титова

Техред А.Кравчук!

Заказ 3048 — --- ----- Тираж 326 Подписное

ВНИЯПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óïãoðîä, ул. Гагарина, 101

Это достигается тем, что поток выделенных ионов пропускают сквозь твердую мишень, в которой потери

" энергии RoHoB отличаются на величи5 ну, превышающую дисперсию их потерь, "и определяют массы ионов путем срав нения полученных потерь с известными дпя мишеней той же толщины и состава.

Поток ионов, монохроматизированньм по Е/q с помощью первого элект- "ростатического анжиэатора; -"йрЬТфска- ют Сквозь"твердую мишень, уйеньшают при этом в различной степени для каж" дого сорта ионов их энергию, язме=ряют этй-уменьшения-с помощью" второго электростатического или амплитудного анализатора и íà ooíoâàíéH результатов этих измерений отожцествляют массы регистрируемых ионов.

На-чертеже приведейы энергетичес,кие спектрй частиц, прошедших сквозь углеродную (а) и кремниевую (бГфоль- -ги, полученнйе при испытании предла гаемого способа. 25

Потоки протонов и однозарядных ионов гелия и кислорода с начальной энергией 100 кэВ/q пропускают сквозь мишени толщиной 500 Х. Энергетичес,кйе спектры частиц, прошедших сквозь углеродную и кремниевую Фольги, измеа) ренн электростатическим анализатором..

Различные сорта ионов имеют различные энергетические потери, и возмож- но их отождествление на основании характернъм потерь: для Н+, и О

+ в углеродной мишени соответственно

17, 15 и 20 кэВ и в- кремниевой мишени - 8,14 и 24 кэВ при толщине мишени 500 А.

Предлагаемый способ может быть использован при разработке и изготовленйи миниатюрных масс-анализаторов, предназначенных для определенния сортов ионов газон, и после дополнительных исследований и для ионов твердых веществ. 3а счет исключения магнитного поля из анализатора и миниатюризации детектора появляется возможность зондирования потока ионов без существенного его искажения

Области применения безмагнитных массанализаторов„ использующих предлага- . емый способ, масс-сепарация ионного состава космической плазмы на аппа— ратах с ограниченным весом, потребляемой мощностью и габаритами устанавливаемой аппаратуры, лабораторйая масс-спектрометрия ионных потоов с энергиями порядка 100 кзВ, корпус,кулярная диагностика горячей плазмы,