DE102004006998B4 - ion detector - Google Patents
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Abstract
Innendetektor
zur Verwendung in einem Massenspektrometer, welcher aufweist:
eine
Mikrokanalplatte (8), wobei bei der Verwendung Ionen (12) auf einer
Eintrittsfläche
der Mikrokanalplatte (8) empfangen werden und Elektronen (16) von
einer Austrittsfläche
der Mikrokanalplatte (8) abgegeben werden, wobei die Austrittsfläche eine
erste Fläche
aufweist, und eine mit einem zickzackförmigen Paar bzw. Chevronpaar
von Mikrokanalplatten (10, 11) ausgebildete Detektionsvorrichtung (9)
mit einer Detektionsfläche,
auf die wenigstens einige der von der Mikrokanalplatte (8) abgegebenen
Elektronen (16) auftreffen, wobei die Detektionsfläche eine
zweite Fläche
aufweist, die größer ist
als die erste Fläche
und zwischen der Mikrokanalplatte (8) und der Detektionsvorrichtung
(9) Elektroden (17) vorgesehen sind, mittels der ein elektrisches
Feld erzeugt wird, so dass die von der Mikrokanalplatte (8) abgegebenen
Elektronen auf die Detektionsfläche
divergiert werden.Inner detector for use in a mass spectrometer, comprising:
a microchannel plate (8) wherein, in use, ions (12) are received on an entrance surface of the microchannel plate (8) and electrons (16) are emitted from an exit surface of the microchannel plate (8), the exit surface having a first surface, and a detection device (9) formed with a zigzag pair of microchannel plates (10, 11) and having a detection surface on which at least some of the electrons (16) emitted by the microchannel plate (8) impinge, the detection surface having a second surface is larger than the first surface and between the microchannel plate (8) and the detection device (9) electrodes (17) are provided, by means of which an electric field is generated, so that the microchannel plate (8) emitted electrons are diverged to the detection surface ,
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Innendetektoren zur Verwendung in einem Massenspektrometer, Massenspektrometer, und Verfahren zum Detektieren von Teilchen, insbesondere von Ionen.The The present invention relates to interior detectors for use in a mass spectrometer, mass spectrometer, and method of Detecting particles, in particular ions.
Aus
der nach dem ersten Prioritätsdatum
der vorliegenden Anmeldung (13. Februar 20003) veröffentlichten
Unter anderem beschreibt diese Druckschrift eine Mikrokanalplatte, die beabstandet von einem Detektor angeordnet ist, wobei der Detektor größer als die Mikrokanalplatte ausgebildet ist.Under This document describes a microchannel plate which spaced apart from a detector, wherein the detector greater than the microchannel plate is formed.
Die
Die
Insbesondere wird hier auf die Größe von Detektoren in Bezug auf MCP's eingegangen.Especially is here on the size of detectors in terms of MCP's received.
Die
Die
Keine dieser Druckschriften betrifft die Erhöhung des zeitlichen Auflösevermögens eines Teilchen- bzw. Innendetektors mittels defokussierender Maßnahmen bzw. Effekte.None This document relates to increasing the temporal resolving power of a Particle or inner detector by defocusing measures or effects.
Ein bekannter Innendetektor für ein Massenspektrometer ist ein Mikrokanalplatten-Detektor ("MCP-Detektor"). Eine Mikrokanalplatte besteht aus einer zweidimensionalen periodischen Anordnung von Glaskapillaren (Kanälen) mit einem sehr kleinen Durchmesser, die miteinander verschmolzen sind und zu einer dünnen Platte geschnitten sind. Der Mikrokanalplatten-Detektor kann mehrere Millionen Kanäle aufweisen, wobei jeder Kanal als ein unabhängiger Elektronenvervielfacher wirkt. Ein in einen Kanal ein tretendes Ion wechselwirkt mit der Wand des Kanals und bewirkt, daß Sekundärelektronen von dieser abgegeben werden. Die Sekundärelektronen werden dann durch ein elektrisches Feld, das durch Anlegen einer Spannungsdifferenz über die Mikrokanalplatte über ihre gesamte Länge aufrechterhalten wird, zu einer Austrittsfläche der Mikrokanalplatte beschleunigt.One known interior detector for a mass spectrometer is a microchannel plate detector ("MCP detector"). A microchannel plate consists of a two-dimensional periodic arrangement of glass capillaries (Channels) with a very small diameter, which fused together are and become a thin one Plate are cut. The microchannel plate detector can have several Millions of channels each channel being an independent electron multiplier acts. An ion entering a channel interacts with the channel Wall of the channel and causes secondary electrons be submitted by this. The secondary electrons are then through an electric field created by applying a voltage difference across the Microchannel plate over her entire length is maintained accelerated to an exit surface of the microchannel plate.
Die von einem einfallenden Ion erzeugten Sekundärelektronen laufen auf parabolischen Flugbahnen entlang einem Kanal, bis sie auf die Wand des Kanals treffen und bewirken, daß weitere Sekundärelektronen erzeugt oder abgegeben werden.The Secondary electrons generated by an incident ion are parabolic Trajectories along a canal until it hits the wall of the canal meet and cause more Generated secondary electrons or delivered.
Dieser Prozeß der Erzeugung von Sekundärelektronen wird entlang dem Kanal wiederholt, so daß sich eine Kaskade mehrerer tausend Sekundärelektronen aus dem Einfall eines einzigen Ions ergeben kann. Die Sekundärelektronen treten dann aus der Austrittsfläche der Mikrokanalplatte aus und werden detektiert.This Process of Generation of secondary electrons is repeated along the channel, so that a cascade of several a thousand secondary electrons may result from the invasion of a single ion. The secondary electrons then emerge from the exit surface the microchannel plate and are detected.
Es ist bekannt, zwei Mikrokanalplatten bereitzustellen, die sandwichförmig miteinander verbunden sind und in Reihe betrieben werden. Die beiden Mikrokanalplatten werden auf einer hohen Verstärkung gehalten, so daß ein einziges Ion, das an der ersten Mikrokanalplatte ankommt, bewirken kann, daß ein Impuls von beispielsweise 107 oder mehr Elektronen von der Austrittsfläche der hintersten der beiden Mikrokanalplatten emittiert wird. Die beiden Mikrokanalplatten können zickzackförmig angeordnet werden, wobei die Mikrokanalplatten einander gegenüberstehend angeordnet sind, so daß die Kanäle in einer Mikrokanalplatte unter einem Winkel zu den Kanälen der anderen Mikrokanalplatte angeordnet sind. Diese Anordnung hilft dabei, eine Innenrückkopplung zu unterdrücken, die andernfalls zu einer Beschädigung führen kann.It is known to provide two microchannel plates which are sandwiched together and operated in series. The two microchannel plates are maintained at a high gain so that a single ion arriving at the first microchannel plate can cause a pulse of, for example, 10 7 or more electrons to be emitted from the exit surface of the rearmost of the two microchannel plates. The two microchannel plates can be arranged in a zigzag shape, wherein the microchannel plates are arranged opposite one another, so that the channels in a microchannel plate under a Angles are arranged to the channels of the other microchannel plate. This arrangement helps to suppress internal feedback that may otherwise result in damage.
Die Anforderungen an einen Elektronenvervielfacher in einem Flugzeit-Massenspektrometer sind besonders streng. Der Elektronenvervielfacher sollte eine minimale Verbreiterung spektraler Spitzen erzeugen und ein lineares Ansprechen sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Ionenankunftsraten bereitstellen, während ermöglicht wird, daß Einzelionenereignisse klar von elektronischem Rauschen unterschieden werden.The Requirements for an electron multiplier in a time-of-flight mass spectrometer are particularly strict. The electron multiplier should have a minimum Generate broadening of spectral peaks and a linear response provide both at low and at high ion arrival rates, while allows becomes that single ion events be clearly distinguished from electronic noise.
Um diese Kriterien zu erfüllen, sollte die Ausgabe eines Elektronenvervielfachers infolge eines einzelnen Ionenankunftsereignisses eine minimale zeitliche Verbreiterung (Spread) aufweisen, und die Impulshöhenverteilung der Elektronen sollte so schmal wie möglich sein. Zusätzlich sollte die Verstärkung des Elektronenvervielfachers vorzugsweise in der Größenordnung von 106 oder größer sein, um zu ermöglichen, daß Einzelionenereignisse leicht von elektronischem Rauschen unterschieden werden.To meet these criteria, the output of an electron multiplier due to a single ion arrival event should have a minimal time spread and the pulse height distribution of the electrons should be as narrow as possible. In addition, the gain of the electron multiplier should preferably be on the order of 10 6 or greater, to allow single ion events to be easily distinguished from electronic noise.
Für Ionenzählanwendungen haben Mikrokanalplatten-Ionendetektoren bisher die zufriedenstellendsten Merkmale bzw. Charakteristika in Bezug auf diese Kriterien bereitgestellt. Unter optimalen Betriebsbedingungen kann der Dynamikbereich von Mikrokanalplatten-Ionendetektoren jedoch begrenzt sein.For ion counting applications microchannel plate ion detectors have so far been the most satisfactory Characteristics provided with respect to these criteria. Under optimal operating conditions, the dynamic range of However, microchannel plate ion detectors may be limited.
Unter der Bedingung einer hohen Verstärkung von beispielsweise 106-107 wird der Ausgangsstrom eines Einzelkanals einer Mikrokanalplatte raumladungsgesättigt, was zu schmalen Impulshöhenverteilungen führt, die sich Gaussverteilungen nähern. Schmale Impulshöhenverteilungen sind für Ionenzählvorrichtungen vorteilhaft, bei denen Zeit-Digital-Wandler ("TDC") verwendet werden, weil sie es ermöglichen, daß die Mehrzahl der Einzelionenereignisse von elektronischem Rauschen unterschieden wird. Schmale Impulshöhenverteilungen sind auch für die Verwendung mit Analog-Digital-Wandlern ("ADC") vorteilhaft, weil sie eine genaue Quantisierung bei niedrigen Zählraten und einen verbesserten Dynamikbereich ermöglichen.Under the condition of a high gain of, for example, 10 6 -10 7 , the output current of a single channel of a microchannel plate is space charge saturated, resulting in narrow pulse height distributions approaching Gaussian distributions. Narrow pulse height distributions are advantageous for ion counting devices which use time-to-digital converters ("TDC") because they allow the majority of single ion events to be distinguished from electronic noise. Narrow pulse height distributions are also advantageous for use with analog-to-digital converters ("ADC") because they allow accurate quantization at low count rates and improved dynamic range.
Der maximale Ausgangsstrom eines Mikrokanalplatten- Detektors ist durch die Erholungszeit der einzelnen Kanäle nach einer Bestrahlung und die Gesamtzahl der je Zeiteinheit bestrahlten Kanäle begrenzt. Ionen, die auf einen Mikrokanalplatten-Detektor in einem Querbeschleunigungs-Flugzeit-Massenanalysator fallen, bestrahlen eine diskrete Fläche des Mikrokanalplatten-Detektors. Dementsprechend fallen Ionen, unabhängig von der Fläche der Mikrokanalplatte, nur auf einen Teil der Gesamtzahl der verfügbaren Mikrokanäle. Wenn daher große Innenströme auf den Mikrokanalplatten-Ionendetektor fallen oder sich bei bestimmten Ausgangsströmen im Gleichgewichtszustand ein erheblicher Teil der Kanäle nach einer Bestrahlung nicht vollständig erholt, wird die Gesamtverstärkung des Mikrokanalplatten-Ionendetektors reduziert. Insbesondere werden die letzten 20 % der Länge der Kanäle in der letzten Verstärkungsstufe des Mikrokanalplatten-Ionendetektors zuerst durch diesen Sättigungspunkt begrenzt. Dies führt dazu, daß eine Nichtlinearität des Ansprechens des Innendetektors hervorgerufen wird, was bei einer quantitativen Analyse zu ungenauen Isotopenverhältnisbestimmungen und ungenauen Massenmessungen führt.Of the maximum output current of a microchannel plate detector is by the recovery time the individual channels after irradiation and the total number of irradiated per unit time channels limited. Ions pointing to a microchannel plate detector in one Lateral acceleration Time of Flight mass fall, irradiate a discrete area of the microchannel plate detector. Accordingly, ions fall regardless of the area of the Microchannel plate, only a part of the total number of available microchannels. If therefore great interior currents fall on the microchannel plate ion detector or at certain output currents in equilibrium a considerable part of the channels after irradiation is not complete recovered, the overall gain becomes of the microchannel plate ion detector reduced. In particular, the last 20% of the length of the channels in the last amplification stage of the microchannel plate ion detector first through this saturation point limited. this leads to to that one nonlinearity caused the response of the inner detector, resulting in a quantitative analysis to inaccurate isotope ratio determinations and inaccurate Mass measurements leads.
Um die maximale Eingangsereignisrate zu erhöhen, mit der der Innendetektor fertigwerden kann, bevor die Sättigung auftritt, könnte die Verstärkung der Mikrokanalplatte theoretisch reduziert werden. Das Reduzieren der Verstärkung würde jedoch eine Verbreiterung der Impulshöhenverteilung bewirken und die Impulshöhenverteilung zu einer niedrigeren Intensität verschieben, woraus sich eine Beeinträchtigung der Fähigkeit des Innendetektors, alle Einzelionenankünfte oberhalb der elektronischen Rauschschwelle zu detektieren, ergibt.Around to increase the maximum input event rate at which the interior detector can cope before the saturation could occur the reinforcement The microchannel plate can be theoretically reduced. Reducing the reinforcement would, however a broadening of the pulse height distribution cause and the pulse height distribution to a lower intensity shift, resulting in a deterioration of the ability of the interior detector, all single ion arrivals above the electronic To detect noise threshold results.
Die Beschränkungen eines herkömmlichen Mikrokanalplatten-Ionendetektors werden nachstehend in weiteren Einzelheiten betrachtet. Insbesondere werden zwei ein zickzackförmig angeordnetes Paar bildende Mikrokanalplatten betrachtet. Nachdem eine Elektronenwolke aus einem einzelnen Kanal in einer Mikrokanalplatte ausgetreten ist, muß die Ladung innerhalb der Kanalwände wiederhergestellt werden. Für eine kreisförmige Mikrokanalplatte ist die Anzahl N der Kanäle gegeben durch: wobei D der Durchmesser der Mikrokanalplatte ist und p der Kanalabstand von Mitte zu Mitte (die Kanalteilung) ist.The limitations of a conventional microchannel plate ion detector will be considered in more detail below. In particular, two zigzag paired microchannel plates are considered. After an electron cloud has emerged from a single channel in a microchannel plate, the charge within the channel walls must be restored. For a circular microchannel plate, the number N of channels is given by: where D is the diameter of the microchannel plate and p is the channel spacing from center to center (the channel split).
Für eine kreisförmige Mikrokanalplatte mit einem Durchmesser von 25 mm, die Kanäle mit einem Durchmesser von 10 μm und einer Kanalteilung von 12 μm aufweist, beträgt die Gesamtzahl N der Kanäle 3,9 × 106. Typischerweise beträgt der Gesamtwiderstand einer solchen einzelnen Mikrokanalplatte 108 Ω. Daher beträgt der Widerstand Rc eines Einzelkanals der Mikrokanalplatte in etwa 3,9 × 1014 Ω.For a 25 mm diameter circular microchannel plate having 10 μm diameter channels and a 12 μm channel pitch, the total number N of channels is 3.9 × 10 6 . Typically, the total resistance of such a single microchannel plate 10 is 8 Ω. Therefore, the resistance R c of a single channel of the microchannel plate is about 3.9 × 10 14 Ω.
Die Gesamtkapazität einer einzelnen Mikrokanalplatte kann genähert werden, indem sie als ein Paar paralleler Metallplatten angesehen wird, die durch eine verhältnismäßig dünne Glasplatte getrennt sind. Die Gesamtkapazität C kann durch genähert werden, wobei C die Kapazität in Farad ist, ε die Dielektrizitätskonstante von Glas ist (in etwa 8,3 F/m), ε0 die Permittivität des Vakuums ist (8,854 × 10-12), S die Fläche der Mikrokanalplatte ist und d die Dicke der Mikrokanalplatte ist.The total capacity of a single microchannel plate can be approximated by considering it as a pair of parallel metal plates separated by a relatively thin glass plate. The total capacity C can through where C is the capacitance in farads, ε is the dielectric constant of glass (about 8.3 F / m), ε 0 is the permittivity of the vacuum (8.854 x 10 -12 ), S is the area of the microchannel plate, and d is the thickness of the microchannel plate.
Falls daher die Dicke d der Mikrokanalplatte als 0,46 mm angenommen wird, beträgt die Gesamtkapazität C einer einzigen Mikrokanalplatte 78 pF und die Kapazität Cc für jeden Kanal der Mikrokanalplatte 2 × 10-17 F.Therefore, if the thickness d of the microchannel plate is assumed to be 0.46 mm, the total capacitance C of a single microchannel plate 78 is pF and the capacitance C c for each channel of the microchannel plate is 2 × 10 -17 F.
Die
Zeitkonstante τ für die Erholung
eines einzelnen Kanals in der Mikrokanalplatte nach einem Innenereignis
ist durch
In diesem Beispiel beträgt die Zeitkonstante τ für einen einzelnen Kanal 7,8 ms. Für ein Paar von Mikrokanalplatten in einem zickzackförmig angeordneten Paar führt ein Primärionenereignis an der Eintrittsfläche der ersten Mikrokanalplatte typischerweise dazu, daß Sekundärelektronen in etwa zehn Kanäle an der Eintrittsfläche der zweiten Mikrokanalplatte bestrahlen. Unter der Annahme, daß die erste und die zweite Mikrokanalplatte identisch sind, ist die maximale Ioneneintritts-Ereignisrate E an der ersten Mikrokanalplatte gegeben durch: In this example, the time constant τ for a single channel is 7.8 ms. For a pair of microchannel plates in a zigzag pair, a primary ion event at the entrance surface of the first microchannel plate typically causes secondary electrons to irradiate about ten channels at the entrance surface of the second microchannel plate. Assuming that the first and second microchannel plates are identical, the maximum ion entry event rate E at the first microchannel plate is given by:
Dementsprechend
beträgt
die maximale Ioneneintritts-Ereignisrate
Emax an der ersten Mikrokanalplatte, die
ohne einen erheblichen Gesamtverstärkungsverlust des ganzen Innendetektors
zulässig
ist, in etwa:
In dem vorstehend angegebenen Beispiel beträgt die maximale Eintrittsereignisrate Emax 5 × 106 Ereignisses. Bei einer mittleren Verstärkung von 5 × 106 entspricht dies einem maximalen Ausgangsstrom Imax von 4 × 10-6 A.In the example given above, the maximum entry event rate is E max 5 × 10 6 event. At a mean amplification of 5 × 10 6 , this corresponds to a maximum output current I max of 4 × 10 -6 A.
Querbeschleunigungs-Flugzeit-Massenspektrometer weisen gewöhnlich bei Abtast-Wiederholungsraten von einigen zehn kHz sehr große Innenströme auf. Unter diesen Bedingungen nähert sich der in die Mikrokanalplatte eintretende Innenstrom einem stetigen Gleichstrom. Die Verstärkung der Mikrokanalplatte ist konstant, bis der Ausgangsstrom der Mikrokanalplatte in etwa 10 % des durch die Mikrokanalplatte fließenden verfügbaren Stroms, d.h. des Strip-Stroms übersteigt. In dem vorstehend angegebenen Beispiel beträgt der maximale Ausgangsstrom Imax 10-6 A, wenn 1000 V über die Mikrokanalplatte aufrechterhalten werden.Transverse acceleration Time of Flight mass spectrometers usually have very large internal currents at sample repetition rates of tens of kHz. Under these conditions, the internal current entering the microchannel plate approaches a steady DC current. The gain of the microchannel plate is constant until the output current of the microchannel plate exceeds about 10% of the available current flowing through the microchannel plate, ie, the strip current. In the example given above, the maximum output current I max is 10 -6 A when 1000 V is maintained across the microchannel plate.
Es wurden mehrere Verfahren entwickelt, um diese Beschränkung des maximalen Ausgangsstroms einer Mikrokanalplatte zu überwinden. Beispielsweise wird durch Reduzieren des Widerstands der Mikrokanalplatte die Zeitkonstante τ für die Kanalerholung reduziert und der verfügbare Strip- Strom erhöht, wodurch der maximale Ausgangsstrom der Mikrokanalplatte erhöht wird. Es gibt jedoch auch praktische Beschränkungen. Der negative Temperaturkoeffizient des Widerstands der Kanalwände in der Mikrokanalplatte führt schließlich zu einer thermischen Instabilität, wenn der Widerstand der Mikrokanalplatte verringert wird. Dies bewirkt eine Erwärmung der Mikrokanalplatte, die zu einer Innenrückkopplung führen kann, woraus sich ein thermisches Durchgehen ergibt, das zu einem lokalen Schmelzen des Glases der Mikrokanalplatte führen kann. Der Mechanismus, durch den Wärme von einer Mikrokanalplatte abgeführt wird, erfolgt vorherrschend durch Abstrahlung von der Oberfläche der Mikrokanalplatte, und die Wärmeabfuhr ist daher direkt proportional zur freiliegenden Oberfläche der Mikrokanalplatte.Several methods have been developed to overcome this limitation of the maximum output current of a microchannel plate. For example, by reducing the resistance of the microchannel plate, the channel recovery time constant τ is reduced and the available stripping current is increased, thereby increasing the maximum output current of the microchannel plate. However, there are also practical limitations. The negative temperature coefficient of resistance of the channel walls in the microchannel plate eventually leads to thermal instability as the resistance of the microchannel plate is reduced. This causes heating of the microchannel plate, which can lead to an internal feedback, resulting in a thermal runaway, which can lead to a local melting of the glass of the microchannel plate. The mechanism by which heat is removed from a microchannel plate is predominantly by radiation from the surface of the microchannel plate, and the heat dissipation is therefore directly proportional to the exposed the surface of the microchannel plate.
Es wurde experimentell herausgefunden, daß es nicht praktikabel ist, Mikrokanalplatten bei Wärmeerzeugungsniveaus oberhalb von 0,01 W/cm2 zu betreiben. Für eine kreisförmige Mikrokanalplatte mit einem Durchmesser von 33 mm, die bei einer Vorspannung von 1000 V gehalten wird, entspricht diese Wärmeerzeugungsrate einer Mikrokanalplatte mit einem Gesamtwiderstand von etwa 107 Ω. Es sei bemerkt, daß infolge dieser Begrenzung des Gesamtwiderstands der Mikrokanalplatte der maximale Ausgangsstrom der Mikrokanalplatte nicht erhöht werden kann, indem einfach der Durchmesser der Kanäle in der Mikrokanalplatte verringert wird, um die Anzahl der je Flächeneinheit verfügbaren Kanäle zu erhöhen. Beispielsweise weist eine kreisförmige Mikrokanalplatte mit einem Durchmesser von 33 mm entsprechend einem aktiven Durchmesser von 25 mm, die Kanäle mit einem Durchmesser von 10 μm und einer Kanalteilung von 12 μm aufweist, insgesamt 3,9 × 106 Kanäle auf. Falls die Mikrokanalplatte einen Gesamtwiderstand von 107 Ω aufweist, beträgt der Widerstand jedes Kanals 3,9 × 1013 Ω. Für eine kreisförmige Mikrokanalplatte mit dem gleichen Durchmesser, dem gleichen Gesamtwiderstand, einem verringerten Kanaldurchmesser von 5 μm und einer verringerten Kanalteilung von 6 μm beträgt die Gesamtanzahl der Kanäle 1,6 × 107. Demgemäß weist jeder Kanal nun einen erhöhten Widerstand von 1,6 × 1014 Ω auf. In diesem Beispiel wird gezeigt, daß durch Verringern des Durchmessers und der Teilung der Kanäle in der Mikrokanalplatte die Gesamtzahl der Kanäle um einen Faktor von etwa × 4 erhöht wird. Der Widerstand je Kanal und damit die Zeitkonstante für die Erholung eines einzelnen Kanals τ wird jedoch auch um den gleichen Faktor erhöht. Daher wird keine Gesamtverstärkung des maximalen Ausgangsstroms der Mikrokanalplatte erhalten.It has been experimentally found that it is not practical to drive microchannel plates at heat generation levels above 0.01 W / cm 2 . For a circular microchannel plate with a diameter of 33 mm, which is held at a bias voltage of 1000 V, this heat generation rate corresponds to a microchannel plate with a total resistance of about 10 7 Ω. It should be noted that due to this limitation of the total resistance of the microchannel plate, the maximum output current of the microchannel plate can not be increased simply by reducing the diameter of the channels in the microchannel plate to increase the number of channels available per unit area. For example, a circular microchannel plate having a diameter of 33 mm corresponding to an active diameter of 25 mm, the channels having a diameter of 10 microns and a channel pitch of 12 microns, a total of 3.9 × 10 6 channels. If the microchannel plate has a total resistance of 10 7 Ω, the resistance of each channel is 3.9 × 10 13 Ω. For a circular microchannel plate of the same diameter, same total resistance, a reduced channel diameter of 5 μm, and a reduced channel pitch of 6 μm, the total number of channels is 1.6 × 10 7 . Accordingly, each channel now has an increased resistance of 1.6 × 10 14 Ω. In this example, it is shown that by reducing the diameter and the pitch of the channels in the microchannel plate, the total number of channels is increased by a factor of about 4 times. However, the resistance per channel and thus the time constant for the recovery of a single channel τ is also increased by the same factor. Therefore, no overall gain of the maximum output current of the microchannel plate is obtained.
Ein direktes Kühlen der Mikrokanalplatte ermöglicht theoretisch die Verwendung von Mikrokanalplatten mit einem sehr niedrigen Widerstand. Ein solches direktes Kühlen ist jedoch in den meisten Situationen nicht praktikabel ausführbar.One direct cooling allows the microchannel plate Theoretically, the use of microchannel plates with a very low resistance. However, such direct cooling is in most Situations not practicable executable.
Ein anderes Verfahren zum Erhöhen des maximalen Ausgangsstroms der Mikrokanalplatte besteht darin, den ankommenden Innenstrahl über eine verhältnismäßig große Mikrokanalplatte oder über die Eintrittsfläche mehrerer Mikrokanalplatten zu dispergieren. Durch diese Dispersion des Innenstrahls wird die Anzahl der verfügbaren Kanäle erhöht, ohne daß die Eigenschaften der einzelnen Kanäle in der Mikrokanalplatte geändert werden. Der Gesamtwiderstand des Mikrokanalplatten-Ionendetektors wird daher verringert, was zu einem höheren verfügbaren Strip-Strom und damit zu einem höheren Einsetzniveau der Kanalsättigung führt.One another method to increase the maximum output current of the microchannel plate is the incoming inner beam over a relatively large microchannel plate or over the entrance area to disperse multiple microchannel plates. By this dispersion of the inner beam, the number of available channels is increased, without the characteristics of the individual channels changed in the microchannel plate become. The total resistance of the microchannel plate ion detector is therefore reduced, resulting in a higher available strip current and thus to a higher one Insertion level of channel saturation leads.
Bei dieser Anordnung kann die Mikrokanalplatte bzw. können die Mikrokanalplatten unter verhältnismäßig stabilen Bedingungen betrieben werden, weil die für die Strahlungskühlung der Mikrokanalplatte bzw. der Mikrokanalplatten verfügbare Oberfläche auch vergrößert ist. Das absichtliche Divergieren des Innenstrahls, während er zum Innendetektor läuft, ist jedoch in vielen Situationen, abhängig von der Geometrie und der Größe eines individuellen Massenspektrometers, unpraktisch. Weiterhin müssen zum Divergieren des Innenstrahls elektrische Felder im Bereich des Massenspektrometers stromaufwärts des Innendetektors bereitgestellt werden. Dies ist besonders nachteilig bei einem Flugzeit-Massenspektrometer, bei dem der Bereich stromaufwärts des Innendetektors ein Driftbereich ist, weil das Einbringen eines elektrischen Felds in den Driftbereich die Auflösung und die Massenmeßgenauigkeit des Ionendetektionssystems beeinträchtigen kann. Zusätzlich müssen die elektrischen Feldbedingungen geändert werden, wenn negative und positive Ionen detektiert werden. Daher ist ein Divergieren des Innenstrahls für dieses Problem keine praktisch anwendbare Lösung.at this arrangement, the microchannel plate or can Micro channel plates under relatively stable Conditions are operated because of the radiation cooling of the Microchannel plate or microchannel plates available surface too is enlarged. The intentional divergence of the inner beam as it approaches the inner detector running, However, in many situations, depending on the geometry and the Size of one individual mass spectrometer, impractical. Furthermore, have to Divergence of the inner beam electric fields in the range of the mass spectrometer upstream be provided of the indoor detector. This is particularly disadvantageous in a time-of-flight mass spectrometer where the range upstream of the Interior detector is a drift area, because the insertion of an electric Felds in the drift area the resolution and the mass measurement accuracy of the ion detection system. In addition, the changed electric field conditions when negative and positive ions are detected. Therefore Divergence of the inner beam is not practical for this problem applicable solution.
Es ist daher erwünscht, einen verbesserten Detektor für ein Massenspektrometer bereitzustellen.It is therefore desirable an improved detector for to provide a mass spectrometer.
Zu diesem Zwecke stellt die vorliegende Erfindung einen Innendetektor zur Verwendung in einem Massenspektrometer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, einen Innendetektor zur Verwendung in einem Massenspektrometer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 23, einen Innendetektor zur Verwendung in einem Massenspektrometer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 24, ein Massenspektrometer mit einem entsprechend ausgebildeten Innendetektor gemäß Patentanspruch 25, ein Verfahren zum Detektieren von Ionen mit den Schritten des Patentanspruchs 29, ein Verfahren zum Detektieren von Teilchen mit den Schritten des Patentanspruchs 30 sowie ein Verfahren zum Detektieren von Teilchen mit den Schritten des Patentanspruchs 31 zur Verfügung.To For this purpose, the present invention provides an interior detector for use in a mass spectrometer with the features of Patent claim 1, an interior detector for use in a mass spectrometer with the features of claim 23, an interior detector for use in a mass spectrometer having the features of claim 24, a mass spectrometer with a correspondingly formed inner detector according to claim 25, a method for detecting ions with the steps of Patent claim 29, a method for detecting particles with the steps of claim 30 and a method of detecting of particles with the steps of claim 31 available.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Innendetektor zur Verwendung in einem Massenspektrometer vorgeschlagen. Der Detektor weist eine Mikrokanalplatte auf, wobei bei der Verwendung Teilchen auf einer Eintrittsfläche der Mikrokanalplatte empfangen werden und Elektronen von einer Austrittsfläche der Mikrokanalplatte abgegeben werden, wobei die Austrittsfläche eine erste Fläche bzw. einen ersten Bereich aufweist. Der Detektor weist weiter eine Detektionsvorrichtung mit einer Detektionsfläche auf, die dafür eingerichtet ist, bei der Verwendung wenigstens einige der von der Mikrokanalplatte abgegebenen Elektronen zu empfangen, wobei die Detektionsfläche eine zweite Fläche bzw. einen zweiten Bereich aufweist. Die zweite Fläche ist erheblich größer als die erste Fläche.According to a first aspect of the present invention, an interior detector for use in a mass spectrometer is proposed. The detector includes a microchannel plate, wherein in use particles are received on an entrance surface of the microchannel plate and electrons are emitted from an exit surface of the microchannel plate, the exit surface defining a first surface th range. The detector further comprises a detection device having a detection surface adapted to receive, in use, at least some of the electrons emitted by the microchannel plate, the detection surface having a second area. The second area is considerably larger than the first area.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Fläche um wenigstens 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 % oder 100 % größer als die erste Fläche. Vorzugsweise ist die zweite Fläche um wenigstens 150 %, 200 %, 250 %, 300 %, 350 %, 400 %, 450 % oder 500 % größer als die erste Fläche.According to one another preferred embodiment is the second area by at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45 %, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% or 100% larger than the first area. Preferably, the second surface is by at least 150%, 200%, 250%, 300%, 350%, 400%, 450% or 500% larger than the first area.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Detektor zur Verwendung in einem Massenspektrometer vorgesehen, wobei der Detektor eine Mikrokanalplatte aufweist, wobei bei der Verwendung Teilchen an einer Eintrittsfläche der Mikrokanalplatte empfangen werden und Elektronen von einer Austrittsfläche der Mikrokanalplatte abgegeben werden, wobei durchschnittlich x Elektronen je Flächeneinheit von der Austrittsfläche abgegeben werden. Der Detektor weist weiter eine Detektionsvorrichtung mit einer Detektionsfläche auf, die eingerichtet ist, um bei der Verwendung wenigstens einige der von der Mikrokanalplatte erzeugten Elektronen zu empfangen, wobei durchschnittlich y Elektronen je Flächeneinheit auf der Detektionsfläche empfangen werden und wobei x > y ist.According to one Another aspect of the present invention is a detector for use provided in a mass spectrometer, the detector having a Microchannel plate, wherein in use particles an entrance area the microchannel plate are received and electrons from an exit surface of the Microchannel plate are emitted, with an average of x electrons per unit area from the exit surface be delivered. The detector further comprises a detection device with a detection surface on which is set up to use at least some to receive the electrons generated by the microchannel plate, where on average y receive electrons per unit area on the detection surface and where x> y is.
Vorzugsweise werden durchschnittlich x Elektronen je Flächeneinheit und je Zeiteinheit von der Austrittsfläche abgegeben und durchschnittlich y Elektronen je Flächeneinheit und je Zeiteinheit von der Detektionsfläche empfangen.Preferably average x electrons per unit area and per unit time from the exit surface given and average y electrons per unit area and per unit of time received by the detection surface.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist x um wenigstens 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 % oder 100 % größer als y. Vorzugsweise ist x um wenigstens 150 %, 200 %, 250 %, 300 %, 350 %, 400 %, 450 % oder 500 % größer als die erste Fläche.According to one preferred embodiment x is at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40 %, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95 % or 100% greater than y. Preferably, x is at least 150%, 200%, 250%, 300%, 350%, 400%, 450% or 500% larger than the first area.
Vorzugsweise sind die vom Detektor empfangenen Teilchen Ionen, Photonen oder Elektronen.Preferably are the particles received by the detector ions, photons or Electrons.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die von der Austrittsfläche der Mikrokanalplatte abgegebenen Elektronen in einen Bereich mit einem elektrischen Feld abgegeben. Der Detektor kann eine oder mehrere Elektroden aufweisen, die so angeordnet sind, daß zwischen der Mikrokanalplatte und der Detektionsvorrichtung ein elektrisches Feld bereitgestellt ist. Die eine oder die mehreren Elektroden können eine oder mehrere ringförmige Elektroden, eine oder mehrere Einzellinsenanordnungen mit drei oder mehr Elektroden, einen oder mehrere segmentierte Stabsätze, eine oder mehrere rohrförmige Elektroden und/oder einen oder mehrere Quadrupol-, Hexapol-, Oktapol-Stabsätze oder Stabsätze höherer Ordnung aufweisen. Die eine oder die mehreren Elektroden können alternativ oder zusätzlich mehrere Elektroden mit Öffnungen, die im wesentlichen die gleiche Fläche aufweisen und von denen Elektronen bei der Verwendung durchgelassen werden, und/oder mehrere Elektroden mit Öffnungen, die zur Detektionsvorrichtung hin zunehmend kleiner oder größer werden und von denen Elektronen bei der Verwendung durchgelassen werden, einschließen.According to one preferred embodiment be the of the exit surface the microchannel plate emitted electrons in an area with delivered an electric field. The detector can be one or more Having electrodes which are arranged so that between the microchannel plate and providing the detection device with an electric field is. The one or more electrodes may include one or more annular electrodes, one or more single-lens arrangements with three or more electrodes, one or more segmented rod sets, one or more tubular electrodes and / or one or more quadrupole, hexapole, octapole rod sets or sets of higher Have order. The one or more electrodes may alternatively or additionally several electrodes with openings, which have substantially the same area and of which Electrons are transmitted in use, and / or more Electrodes with openings, which become progressively smaller or larger towards the detection device and from which electrons are transmitted in use, lock in.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform wird die Austrittsfläche der Mikrokanalplatte auf einem ersten Potential gehalten und die Detektionsfläche der Detektionsvorrichtung auf einem zweiten Potential gehalten. Das zweite Potential ist vorzugsweise positiver als das erste Potential. Die Potentialdifferenz zwischen der Oberfläche der Detektionsvorrichtung und der Austrittsfläche der Mikrokanalplatte kann aus der folgenden Gruppe ausgewählt werden: 0-50 V, 50-100 V, 100-150 V, 150-200 V, 200-250 V, 250-300 V, 300-350 V, 350-400 V, 400-450 V, 450-500 V, 500-550 V, 550-600 V, 600-650 V, 650-700 V, 700-750 V, 750-800 V, 800-850 V, 850-900 V, 900-950 V, 950-1000 V, 1,0-1,5 kV, 1,5-2,0 kV, 2,0-2,5 kV, > 2,5 kV und < 10 kV.According to the preferred embodiment becomes the exit surface the microchannel plate held at a first potential and the detection area the detection device held at a second potential. The second potential is preferably more positive than the first potential. The potential difference between the surface of the detection device and the exit surface the microchannel plate can be selected from the following group: 0-50V, 50-100V, 100-150V, 150-200V, 200-250V, 250-300V, 300-350V, 350-400 V, 400-450V, 450-500V, 500-550V, 550-600V, 600-650V, 650-700 V, 700-750 V, 750-800 V, 800-850 V, 850-900 V, 900-950 V, 950-1000 V, 1.0-1.5 kV, 1.5-2.0 kV, 2.0-2.5 kV,> 2.5 kV and <10 kV.
Gemäß einer anderen Ausführungsform können die eine oder die mehreren Elektroden, die zwischen der Mikrokanalplatte und der Detektionsfläche angeordnet sind, auf einem dritten und/oder einem vierten und/oder einem fünften Potential gehalten werden. Das dritte und/oder das vierte und/oder das fünfte Potential können im wesentlichen dem ersten und/oder dem zweiten Potential gleichen, positiver sein als das erste und/oder das zweite Potential und/oder negativer sein als das erste und/oder das zweite Potential. Vorzugsweise wird die Potentialdifferenz zwischen dem dritten und/oder dem vierten und/oder dem fünften Potential und dem ersten und/oder dem zweiten Potential aus der folgenden Gruppe ausgewählt: 0-50 V, 50-100 V, 100-150 V, 150-200 V, 200-250 V, 250-300 V, 300-350 V, 350-400 V, 400-450 V, 450-500 V, 500-550 V, 550-600 V, 600-650 V, 650-700 V, 700-750 V, 750-800 V, 800-850 V, 850-900 V, 900-950 V, 950-1000 V, 1,0-1,5 kV, 1,5-2,0 kV, 2,0-2,5 kV, > 2,5 kV und < 10 kV.According to one another embodiment can the one or more electrodes between the microchannel plate and the detection surface are arranged on a third and / or a fourth and / or a fifth Potential to be kept. The third and / or the fourth and / or the fifth Potential can essentially the same as the first and / or the second potential, be more positive than the first and / or the second potential and / or be more negative than the first and / or the second potential. Preferably becomes the potential difference between the third and / or the fourth and / or the fifth Potential and the first and / or the second potential from the following group selected: 0-50V, 50-100V, 100-150V, 150-200 V, 200-250V, 250-300V, 300-350V, 350-400V, 400-450V, 450-500 V, 500-550 V, 550-600 V, 600-650 V, 650-700 V, 700-750 V, 750-800 V, 800-850 V, 850-900 V, 900-950 V, 950-1000 V, 1.0-1.5 kV, 1.5-2.0 kV, 2.0-2.5 kV,> 2.5 kV and <10 kV.
Gemäß einer Ausführungsform liegen das dritte und/oder das vierte und/oder das fünfte Potential zwischen dem ersten und/oder dem zweiten Potential.According to one embodiment are the third and / or the fourth and / or the fifth potential between the first and / or the second potential.
Vorzugsweise weist der Detektor weiter eine Gitterelektrode auf, die zwischen der Mikrokanalplatte und der Detektionsvorrichtung angeordnet ist. Die Gitterelektrode kann im wesentlichen halbkugelförmig oder auf andere Weise nichtplanar sein.Preferably the detector further comprises a grid electrode interposed between the microchannel plate and the detection device is arranged. The grid electrode may be substantially hemispherical or on other way nonplanar.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Detektionsvorrichtung einen einzigen Detektionsbereich auf. Der einzige Detektionsbereich kann einen Elektronenvervielfacher, einen Szintillator, eine Photoelektronenvervielfacher-Röhre oder eine oder mehrere Mikrokanalplatten aufweisen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Detektionsvorrichtung eine oder mehrere Mikrokanalplatten auf, die bei der Verwendung über eine erste Anzahl von Kanälen wenigstens einige der von der zweiten Anzahl von Kanälen der stromaufwärts der Detektionsvorrichtung angeordneten Mikrokanalplatte abgegebenen Elektronen empfangen, wobei die erste Anzahl von Kanälen erheblich größer ist als die zweite Anzahl von Kanälen.According to one embodiment the detection device has a single detection area on. The single detection area may be an electron multiplier, a scintillator, a photomultiplier tube or have one or more microchannel plates. According to one preferred embodiment the detection device has one or more microchannel plates on when using over a first number of channels at least some of the second number of channels of the upstream delivered the detection device arranged microchannel plate Receive electrons, with the first number of channels significantly is larger as the second number of channels.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist die Detektionsvorrichtung einen ersten Detektionsbereich und wenigstens einen zweiten getrennten Detektionsbereich auf. Der zweite Detektionsbereich kann von dem ersten Detektionsbereich beabstandet sein. Der erste und der zweite Detektionsbereich können im wesentlichen gleiche Detektionsflächen oder alternativ erheblich verschiedene Detektionsflächen aufweisen.According to one another preferred embodiment the detection device has a first detection area and at least a second separate detection area. The second Detection area can be spaced from the first detection area be. The first and the second detection area can be in essentially the same detection areas or, alternatively, considerably have different detection surfaces.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Fläche des ersten Detektionsbereichs um einen Prozentsatz p größer als die Fläche des zweiten Detektionsbereichs, wobei p aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: < 10 %, 10-20 %, 20-30 %, 30-40 %, 40-50 %, 50-60 %, 60-70 %, 70-80 %, 80-90 % und > 90 %.According to one embodiment is the area of the first detection range by a percentage p greater than the area of the second detection area, where p is from the following group selected is: <10%, 10-20 %, 20-30%, 30-40 %, 40-50%, 50-60%, 60-70%, 70-80 %, 80-90% and> 90 %.
Vorzugsweise ist bei der Verwendung die Anzahl der von der ersten Detektionsfläche empfangenen Elektronen um einen Prozentsatz q größer als die Anzahl der von der zweiten Detektionsfläche empfangenen Elektronen, wobei q aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: < 10 %, 10-20 %, 20-30 %, 30-40 %, 40-50 %, 50-60 %, 60-70 %, 70-80 %, 80-90 % und > 90 %.Preferably In use, the number of electrons received by the first detection surface is by a percentage q greater than the number of electrons received by the second detection surface, where q is selected from the following group: <10%, 10-20%, 20-30%, 30-40%, 40-50%, 50-60%, 60-70 %, 70-80%, 80-90 % and> 90%.
Eine bevorzugte Ausführungsform weist wenigstens eine Elektrode auf, die so eingerichtet ist, daß bei der Verwendung wenigstens einige von der Mikrokanalplatte abgegebene Elektronen zum ersten Detektionsbereich geführt werden und/oder wenigstens einige der von der Mikrokanalplatte abgegebenen Elektronen zum zweiten Detektionsbereich geführt werden. Der erste und/oder der zweite Detektions- Bereich können eine oder mehrere Mikrokanalplatten, einen Elektronenvervielfacher, einen Szintillator oder eine Photoelektronenvervielfacher-Röhre aufweisen. Vorzugsweise weist die Detektionsvorrichtung wenigstens ein zickzackförmig angeordnetes Paar von Mikrokanalplatten auf.A preferred embodiment has at least one electrode, which is arranged so that in the Use at least some emitted from the microchannel plate Electrons are guided to the first detection area and / or at least some of the electrons emitted by the microchannel plate to the second Detection area out become. The first and / or the second detection area may include one or more microchannel plates, an electron multiplier, a scintillator or a photomultiplier tube. Preferably, the detection device has at least one zigzag-shaped Pair of microchannel plates on.
Der Detektor kann weiter wenigstens eine Kollektorplatte aufweisen, die eingerichtet ist, um bei der Verwendung wenigstens einige von der Detektionsvorrichtung erzeugte oder abgegebene Elektronen zu empfangen. Die wenigstens eine Kollektorplatte kann so geformt sein, daß eine zeitliche Verbreiterung der Flugzeit der auf die Detektionsvorrichtung einfallenden Elektronen wenigstens teilweise kompensiert wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Detektionsvorrichtung so geformt sein, daß eine zeitliche Verbreiterung der Flugzeit der auf die Detektionsvorrichtung einfallenden Elektronen wenigstens teilweise kompensiert wird. Vorzugsweise sind eine oder mehrere Elektroden auch so eingerichtet, daß eine zeitliche Verbreiterung der Flugzeit der auf die Detektionsvorrichtung einfallenden Elektronen wenigstens teilweise kompensiert wird. Die eine oder die mehreren Elektroden können so eingerichtet sein, daß von verschiedenen Abschnitten der Mikrokanalplatte abgegebene Elektronen beschleunigt oder verzögert werden oder die Elektronen um unterschiedliche Beträge beschleunigt werden, um die zeitliche Verbreiterung der Flugzeit der Elektronen zu kompensieren. Beispielsweise können die vom Zentrum der Mikrokanalplatte abgegebenen Elektronen in bezug auf die von den anderen Abschnitten der Mikrokanalplatte abgegebenen Elektronen beschleunigt werden.Of the Detector may further comprise at least one collector plate, which is set up to use at least some of the generated or emitted electrons to the detection device receive. The at least one collector plate may be shaped that one temporal broadening of the time of flight of the detection device incident electrons is at least partially compensated. Alternatively or additionally the detection device can be shaped so that a temporal Widening of the time of flight of the incident on the detection device At least partially compensated electrons. Preferably one or more electrodes also arranged so that a temporal Widening of the time of flight of the incident on the detection device At least partially compensated electrons. The one or the multiple electrodes can be set up so that from different electrons emitted by different sections of the microchannel plate accelerated or delayed or the electrons are accelerated by different amounts be to the temporal broadening of the time of flight of the electrons to compensate. For example, those from the center of the microchannel plate emitted electrons with respect to those of the other sections the microchannel plate emitted electrons are accelerated.
Gemäß einem anderen Aspekt sieht die Erfindung einen Detektor zur Verwendung in einem Massenspektrometer vor, wobei der Detektor eine Mikrokanalplatte aufweist, wobei bei der Verwendung Teilchen an einer Eintrittsfläche der Mikrokanalplatte empfangen werden und Elektronen von einer Austrittsfläche der Mikrokanalplatte abgegeben werden, wobei die Austrittsfläche eine erste Fläche aufweist. Der Detektor weist weiter eine Detektionsvorrichtung, die eine Detektionsfläche mit einer zweiten Fläche aufweist, und eine erste Vorrichtung, die zwischen der Mikrokanalplatte und der Detektionsvorrichtung angeordnet ist, auf. Die erste Vorrichtung ist so eingerichtet, daß sie wenigstens einige der von der Austrittsfläche der Mikrokanalplatte abgegebenen Elektronen empfängt und Photonen erzeugt. Eine zweite Vorrichtung ist zwischen der ersten Vorrichtung und der Detektionsvorrichtung angeordnet. Die zweite Vorrichtung ist dafür eingerichtet, daß sie wenigstens einige der von der ersten Vorrichtung erzeugten Photonen empfängt und Elektronen abgibt. Die Detektionsfläche ist dafür eingerichtet, daß sie wenigstens einige der von der zweiten Vorrichtung erzeugten Elektronen empfängt, wobei die zweite Fläche erheblich größer als die erste Fläche ist.In another aspect, the invention provides a detector for use in a mass spectrometer, wherein the detector comprises a microchannel plate, wherein in use particles are received at an entrance surface of the microchannel plate and electrons are emitted from an exit surface of the microchannel plate, the exit surface being a first Has surface. The detector further comprises a detection device having a detection surface with a second surface and a first device disposed between the micro-channel plate and the detection device. The first device is arranged to receive at least some of the electrons emitted from the exit surface of the microchannel plate and to generate photons. A second device is between the first before direction and the detection device arranged. The second device is arranged to receive at least some of the photons generated by the first device and to emit electrons. The detection surface is adapted to receive at least some of the electrons generated by the second device, the second surface being substantially larger than the first surface.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Fläche um wenigstens 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 % oder 100 % größer als die erste Fläche. Vorzugsweise ist die zweite Fläche um wenigstens 150 %, 200 %, 250 %, 300 %, 350 %, 400 %, 450 % oder 500 % größer als die erste Fläche.According to one preferred embodiment is the second area by at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45 %, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% or 100% larger than the first area. Preferably, the second surface is by at least 150%, 200%, 250%, 300%, 350%, 400%, 450% or 500% larger than the first area.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Detektor zur Verwendung in einem Massenspektrometer vorgesehen, wobei der Detektor eine Mikrokanalplatte aufweist, wobei bei der Verwendung Teilchen an einer Eintrittsfläche der Mikrokanalplatte empfangen werden und Elektronen von einer Austrittsfläche der Mikrokanalplatte abgegeben werden, wobei durchschnittlich x Elektronen je Flächeneinheit von der Austrittsfläche abgegeben werden. Der Detektor weist weiter eine Detektionsvorrichtung mit einer Detektionsfläche, die eine zweite Fläche aufweist, und eine erste Vorrichtung, die zwischen der Mikrokanalplatte und der Detektionsvorrichtung angeordnet ist, auf. Die erste Vorrichtung ist dafür eingerichtet, wenigstens einige der von der Austrittsfläche abgegebenen Elektronen zu empfangen und Photonen zu erzeugen. Eine zweite Vorrichtung ist zwischen der ersten Vorrichtung und der Detektionsvorrichtung angeordnet und dafür eingerichtet, wenigstens einige der von der ersten Vorrichtung erzeugten Photonen zu empfangen und Elektronen abzugeben. Die Detektionsfläche ist dafür eingerichtet, wenigstens einige der von der zweiten Vorrichtung erzeugten Elektronen zu empfangen, und sie empfängt durchschnittlich y Elektronen je Flächeneinheit, wobei x > y ist.According to one Another aspect of the present invention is a detector for Use provided in a mass spectrometer, wherein the detector a microchannel plate, wherein in use particles at an entrance area the microchannel plate are received and electrons from an exit surface of the Microchannel plate are emitted, with an average of x electrons per unit area from the exit surface be delivered. The detector further comprises a detection device with a detection area, the one second surface and a first device located between the microchannel plate and the detection device is arranged on. The first device is for that arranged, at least some of the discharged from the exit surface Receive electrons and generate photons. A second device is between the first device and the detection device arranged and for that arranged, at least some of the generated by the first device To receive photons and release electrons. The detection surface is set up for at least some of the electrons generated by the second device to receive, and she receives average y electrons per unit area, where x> y.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist x um wenigstens 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 % oder 100 % größer als y. Vorzugsweise ist x um wenigstens 150 %, 200 %, 250 %, 300 %, 350 %, 400 %, 450 % oder 500 % größer als y.According to the preferred embodiment x is at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40 %, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95 % or 100% greater than y. Preferably, x is at least 150%, 200%, 250%, 300%, 350%, 400%, 450% or 500% larger than y.
Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung einen Detektor zur Verwendung in einem Massenspektrometer vor, wobei der Detektor eine Mikrokanalplatte aufweist, wobei bei der Verwendung Teilchen an einer Eintrittsfläche der Mikrokanalplatte empfangen werden und Elektronen von einer Austrittsfläche der Mikrokanalplatte abgegeben werden, wobei die Austrittsfläche eine erste Fläche aufweist. Der Detektor weist weiter eine Detektionsvorrichtung mit einer Detektionsfläche, die eine zweite Fläche aufweist, und eine erste Vorrichtung, die zwischen der Mikrokanalplatte und der Detektionsvorrichtung angeordnet ist, auf. Die erste Vorrichtung ist dafür eingerichtet, wenigstens einige der von der Austrittsfläche der Mikrokanalplatte abgegebenen Elektronen zu empfangen und Photonen zu erzeugen. Die Detektionsfläche ist dafür eingerichtet, wenigstens einige der von der ersten Vorrichtung erzeugten Photonen zu empfangen. Die zweite Fläche ist erheblich größer als die erste Fläche.According to one In another aspect, the present invention provides a detector for Use in a mass spectrometer, wherein the detector has a Microchannel plate, wherein in use particles an entrance area the microchannel plate are received and electrons from an exit surface of the Micro channel plate are discharged, the exit surface a first surface having. The detector further includes a detection device a detection surface, the one second surface and a first device located between the microchannel plate and the detection device is arranged on. The first device is for that arranged, at least some of the exit surface of the Microchannel plate emitted electrons to receive and photons to create. The detection area is for that arranged, at least some of the generated by the first device To receive photons. The second area is considerably larger than the first area.
Die zweite Fläche ist vorzugsweise um wenigstens 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 % oder 100 % größer als die erste Fläche und kann um wenigstens 150 %, 200 %, 250 %, 300 %, 350 %, 400 %, 450 % oder 500 % größer als die erste Fläche sein.The second surface is preferably at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% or 100% greater than the first area and can be at least 150%, 200%, 250%, 300%, 350%, 400%, 450 % or 500% larger than the first area be.
Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung einen Detektor zur Verwendung in einem Massenspektrometer vor, welcher eine Mikrokanalplatte aufweist, wobei bei der Verwendung Teilchen an einer Eintrittsfläche der Mikrokanalplatte empfangen werden und Elektronen von einer Austrittsfläche der Mikrokanalplatte abgegeben werden, wobei durchschnittlich x Elektronen je Flächeneinheit von der Austrittsfläche abgegeben werden. Der Detektor weist weiter eine Detektionsvorrichtung und eine erste Vorrichtung auf, die zwischen der Mikrokanalplatte und der Detektionsvorrichtung angeordnet ist. Die erste Vorrichtung ist dafür eingerichtet, wenigstens einige der von der Austrittsfläche der Mikrokanalplatte abgegebenen Elektronen zu empfangen und Photonen zu erzeugen. Die Detektionsvorrichtung ist dafür eingerichtet, wenigstens einige der von der ersten Vorrichtung erzeugten Photonen zu empfangen und empfängt durchschnittlich z Photonen je Flächeneinheit, wobei x > z ist.According to one In another aspect, the present invention provides a detector for Use in a mass spectrometer, which is a microchannel plate wherein, in use, particles at an entrance surface of the Microchannel plate are received and electrons from an exit surface of the Microchannel plate are emitted, with an average of x electrons per unit area from the exit surface be delivered. The detector further comprises a detection device and a first device disposed between the microchannel plate and the detection device is arranged. The first device is set up at least some of the output from the exit surface of the microchannel plate Receive electrons and generate photons. The detection device is for that arranged, at least some of the generated by the first device Receiving and receiving photons an average of z photons per unit area, where x> z.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist x um wenigstens 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 % oder 100 % größer als z. Vorzugsweise ist x um wenigstens 150 %, 200 %, 250 %, 300 %, 350 %, 400 %, 450 % oder 500 % größer als z.According to one preferred embodiment x is at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40 %, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95 % or 100% greater than z. Preferably, x is at least 150%, 200%, 250%, 300%, 350%, 400%, 450% or 500% larger than z.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Photonen UV-Photonen.According to one preferred embodiment the photons are UV photons.
Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Massenspektrometer mit einem vorstehend beschriebenen Detektor vor.According to one In another aspect, the present invention provides a mass spectrometer with a detector as described above.
Vorzugsweise bildet der Detektor einen Teil eines Flugzeit-Massenanalysators. Gemäß einer Ausführungsform weist das Massenspektrometer weiter einen mit dem Detektor verbundenen Analog-Digital-Wandler ("ADC") und/oder einen mit dem Detektor verbundenen Zeit-Digital-Wandler ("TDC") auf.Preferably the detector forms part of a time-of-flight mass analyzer. According to one embodiment the mass spectrometer further has one connected to the detector Analog-to-digital converter ("ADC") and / or a associated with the detector time-to-digital converter ("TDC").
Das Massenspektrometer kann weiter eine Innenquelle auf weisen, welche aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus folgendem besteht: einer Elektrosprayionisations-Ionenquelle ("ESI-Ionenquelle"), einer Atmosphärendruckionisations-Ionenquelle ("API-Ionenquelle"), einer Atmosphärendruck-Ionenquelle mit chemischer Ionisation ("APCI-Ionenquelle"), einer Atmosphärendruck-Photoionisations-Ionenquelle ("APPI-Ionenquelle"), einer Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle ("LDI-Ionenquelle"), einer induktiv gekoppelten Plasma-Ionenquelle ("ICP-Ionenquelle"), einer Innenquelle mit schnellem Atombeschuß ("FAB-Ionenquelle"), einer Flüssig-Sekundärionen-Massenspektrometrie-Ionenquelle ("LSIMS-Ionenquelle"), einer Feldionisations-Ionenquelle ("FI-Ionenquelle"), einer Felddesorptions-Ionenquelle ("FD-Ionenquelle"), einer Elektronenstoß-Ionenquelle ("EI-Ionenquelle"), einer Innenquelle mit chemischer Ionisation ("CI-Ionenquelle") und einer matrixunterstützten Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle ("MALDI-Ionenquelle"). Die Innenquelle kann kontinuierlich oder gepulst sein.The Mass spectrometer may further have an internal source, which selected from the group is, which consists of the following: an electrospray ionization ion source ("ESI ion source"), an atmospheric pressure ionization ion source ("API ion source"), an atmospheric pressure ion source with chemical ionization ("APCI ion source"), an atmospheric pressure photoionization ion source ("APPI ion source"), a laser desorption ionization ion source ("LDI ion source"), one inductive coupled plasma ion source ("ICP ion source"), an internal source with fast atom bombardment ("FAB ion source"), a liquid secondary ion mass spectrometry ion source ("LSIMS ion source"), a field ionization ion source ("FI ion source"), a field desorption ion source ("FD ion source"), an electron impact ion source ("EI ion source"), an internal source with chemical ionization ("CI ion source") and a matrix assisted laser desorption ionization ion source ("MALDI ion source"). The inner source can be continuous or pulsed.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht ein Verfahren zum Detektieren von Teilchen mit den folgenden Schritten vor: Empfangen von Teilchen an einer Eintrittsfläche einer Mikrokanalplatte und Abgeben von Elektronen von einer Austrittsfläche der Mikrokanalplatte, wobei die Austrittsfläche eine erste Fläche aufweist. Das Verfahren weist weiter den Schritt des Empfangens von wenigstens einigen der Elektronen auf einer Detektionsfläche einer Detektionsvorrichtung, mit einer zweiten Fläche auf, wobei die zweite Fläche erheblich größer als die erste Fläche ist.One Another aspect of the present invention provides a method for Detecting particles with the following steps: Receive of particles at an entrance surface of a microchannel plate and discharging electrons from an exit surface of the microchannel plate, wherein the exit surface a first surface having. The method further includes the step of receiving of at least some of the electrons on a detection surface of a Detection device, with a second surface, wherein the second surface considerably greater than the first area is.
Vorzugsweise ist die zweite Fläche um wenigstens 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 % oder 100 % größer als die erste Fläche. Die zweite Fläche kann um wenigstens 150 %, 200 %, 250 %, 300 %, 350 %, 400 %, 450 % oder 500 % größer sein als die erste Fläche.Preferably is the second area by at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45 %, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% or 100% larger than the first area. The second surface can be at least 150%, 200%, 250%, 300%, 350%, 400%, 450 % or 500% larger as the first surface.
Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Detektieren von Teilchen mit den folgenden Schritten vor: Empfangen von Teilchen an einer Eintrittsfläche einer Mikrokanalplatte, Abgeben von durchschnittlich x Elektronen je Flächeneinheit von einer Austrittsfläche der Mikrokanalplatte und Empfangen von wenigstens einigen der Elektronen an einer Detektionsfläche einer Detektionsvorrichtung, wobei die Detektionsfläche durchschnittlich y Elektronen je Flächeneinheit empfängt und wobei x > y ist.According to one In another aspect, the present invention provides a method for Detecting particles with the following steps: Receive of particles at an entrance surface of a microchannel plate, Delivering an average of x electrons per unit area from an exit surface of the Microchannel plate and receiving at least some of the electrons on a detection surface a detection device, wherein the detection area average y electrons per unit area receives and where x> y.
Vorzugsweise ist x um wenigstens 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 % oder 100 % größer als y. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann x um wenigstens 150 %, 200 %, 250 %, 300 %, 350 %, 400 %, 450 % oder 500 % größer als y sein.Preferably x is at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40 %, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95 % or 100% greater than y. According to one another embodiment x can be at least 150%, 200%, 250%, 300%, 350%, 400%, 450 % or 500% larger than y be.
Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Detektieren von Teilchen mit den folgenden Schritten vor: Empfangen von Teilchen an einer Eintrittsfläche einer Mikrokanalplatte und Abgeben von Elektronen von einer Austrittsfläche der Mikrokanalplatte, wobei die Austrittsfläche eine erste Fläche aufweist. Das Verfahren weist weiter die folgenden Schritte auf: Empfangen von wenigstens einigen der Elektronen an einer ersten Vorrichtung, wobei die erste Vorrichtung ansprechend darauf Photonen erzeugt, Empfangen wenigstens einiger der Photonen an einer zweiten Vorrichtung, wobei die zweite Vorrichtung ansprechend darauf Elektronen erzeugt und abgibt, und Empfangen von wenigstens einigen der von der zweiten Vorrichtung erzeugten Elektronen an einer Detektionsvorrichtung. Die Detektionsvorrichtung weist eine Detektionsfläche mit einer zweiten Fläche auf, wobei die zweite Fläche größer als die erste Fläche ist.According to one In another aspect, the present invention provides a method for Detecting particles with the following steps: Receive of particles at an entrance surface of a microchannel plate and discharging electrons from an exit surface of the microchannel plate, wherein the exit surface a first surface having. The method further comprises the following steps: receiving at least some of the electrons on a first device, wherein the first device generates photons in response thereto Receiving at least some of the photons at a second device, wherein the second device generates electrons in response thereto and delivering, and receiving at least some of the second Device generated electrons on a detection device. The detection device has a detection surface a second surface on, with the second surface greater than the first area is.
Gemäß einer Ausführungsform ist die zweite Fläche um wenigstens 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 % oder 100 % größer als die erste Fläche. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die zweite Fläche um wenigstens 150 %, 200 %, 250 %, 300 %, 350 %, 400 %, 450 % oder 500 % größer als die erste Fläche.According to one embodiment is the second area by at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45 %, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% or 100% bigger than that first surface. According to one another embodiment is the second area by at least 150%, 200%, 250%, 300%, 350%, 400%, 450% or 500% larger than the first area.
Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Detektieren von Teilchen mit den folgenden Schritten vor: Empfangen von Teilchen an einer Eintrittsfläche einer Mikrokanalplatte und Abgeben von durchschnittlich x Elektronen je Flächeneinheit von einer Austrittsfläche der Mikrokanalplatte. Das Verfahren weist weiter die folgenden Schritte auf: Empfangen wenigstens einiger der Elektronen an einer ersten Vorrichtung, wobei die erste Vorrichtung ansprechend darauf Photonen erzeugt, Empfangen von wenigstens einigen der Photonen an einer zweiten Vorrichtung, wobei die zweite Vorrichtung ansprechend darauf Elektronen erzeugt und abgibt, und Empfangen wenigstens einiger der von der zweiten Vorrichtung erzeugten Elektronen an einer Detektionsfläche einer Detektionsvorrichtung, wobei die Detektionsfläche durchschnittlich y Elektronen je Flächeneinheit empfängt, wobei x > y ist.In another aspect, the present invention provides a method of detecting particles comprising the steps of: receiving particles at an entrance surface of a microchannel plate and delivering an average of x electrons per unit area from an exit surface of the microchannel plate. The method further comprises the steps of: receiving at least some of the electrons at a first device, the first device generating photons in response thereto, receiving at least some of the photons at a second device, the second device generating and emitting electrons in response thereto; and receiving at least some of the electrons generated by the second device at a detection surface of a detection device, the detection surface receiving an average of y electrons per unit area, where x> y.
Gemäß einer Ausführungsform ist x um wenigstens 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 % oder 100 % größer als y. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist x um wenigstens 150 %, 200 %, 250 %, 300 %, 350 %, 400 %, 450 % oder 500 % größer als y.According to one embodiment x is at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40 %, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95 % or 100% greater than y. According to another embodiment x is at least 150%, 200%, 250%, 300%, 350%, 400%, 450 % or 500% larger than y.
Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Detektieren von Teilchen mit den folgenden Schritten vor: Empfangen von Teilchen an einer Eintrittsfläche einer Mikrokanalplatte, Abgeben von Elektronen von einer Austrittsfläche der Mikrokanalplatte, wobei die Austrittsfläche eine erste Fläche aufweist, Empfangen wenigstens einiger der Elektronen an einer Vorrichtung, wobei die Vorrichtung ansprechend darauf Photonen erzeugt, und Empfangen wenigstens einiger der von der Vorrichtung erzeugten Photonen an einer Detektionsfläche einer Detektionsvorrichtung mit einer zweiten Fläche, wobei die zweite Fläche erheblich größer als die erste Fläche ist.According to one In another aspect, the present invention provides a method for Detecting particles with the following steps: Receive of particles at an entrance surface of a microchannel plate, Discharging electrons from an exit surface of the microchannel plate, wherein the exit surface a first surface receiving at least some of the electrons on a device, wherein the device generates photons in response thereto and receiving at least some of the photons generated by the device a detection surface a detection device having a second surface, the second surface substantially greater than the first area is.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Fläche um wenigstens 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 % oder 100 % größer als die erste Fläche. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die zweite Fläche um wenigstens 150 %, 200 %, 250 %, 300 %, 350 %, 400 %, 450 % oder 500 % größer als die erste Fläche.According to one preferred embodiment is the second area by at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45 %, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% or 100% larger than the first area. According to one another embodiment is the second area by at least 150%, 200%, 250%, 300%, 350%, 400%, 450% or 500% larger than the first area.
Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Detektieren von Teilchen mit den folgenden Schritten vor: Empfangen von Teilchen an einer Eintrittsfläche einer Mikrokanalplatte, Abgeben von durchschnittlich x Elektronen je Flächeneinheit von einer Austrittsfläche der Mikrokanalplatte, Empfangen wenigstens einiger der Elektronen auf einer Vorrichtung, wobei die Vorrichtung ansprechend darauf Photonen erzeugt, und Empfangen wenigstens einiger der von der Vorrichtung erzeugten Photonen an einer Detektionsfläche einer Detektionsvorrichtung, wobei die Detektionsfläche durchschnittlich z Photonen je Flächeneinheit empfängt, wobei x > z ist.According to one In another aspect, the present invention provides a method for Detecting particles with the following steps: Receive of particles at an entrance surface of a microchannel plate, Delivering an average of x electrons per unit area from an exit surface of the Microchannel plate, receiving at least some of the electrons a device, wherein the device in response to photons and receiving at least some of the device generated photons on a detection surface of a detection device, the detection surface receives on average z photons per unit area, where x> z is.
Vorzugsweise werden durchschnittlich x Elektronen je Flächeneinheit und je Zeiteinheit von der Austrittsfläche abgegeben und durchschnittlich z Photonen je Flächeneinheit und je Zeiteinheit von der Detektionsfläche empfangen.Preferably average x electrons per unit area and per unit time from the exit surface and on average z photons per unit area and per unit of time from the detection area receive.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist x um wenigstens 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 % oder 100 % größer als z. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist x um wenigstens 150 %, 200 %, 250 %, 300 %, 350 %, 400 %, 450 % oder 500 % größer als z.According to one preferred embodiment x is at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40 %, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95 % or 100% greater than z. According to one another embodiment x is at least 150%, 200%, 250%, 300%, 350%, 400%, 450% or 500% larger than z.
Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Massenspektrometrie vor, das ein Verfahren zum Detektieren von Teilchen, wie es vorstehend beschrieben wurde, einschließt.According to one In another aspect, the present invention provides a method for Mass spectrometry, which is a method for detecting particles, as described above.
Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung einen Detektor zur Verwendung in einem Massenspektrometer vor, wobei der Detektor eine Mikrokanalplatte aufweist, wobei bei der Verwendung Teilchen an einer Eintrittsfläche der Mikrokanalplatte empfangen werden und Elektronen von einer Austrittsfläche der Mikrokanalplatte abgegeben werden, wobei die Austrittsfläche eine erste Fläche aufweist. Der Detektor weist weiter eine Detektionsvorrichtung mit einer Detektionsfläche auf, die dafür eingerichtet ist, bei der Verwendung wenigstens einige der von der Mikrokanalplatte abgegebenen Elektronen zu empfangen, wobei die Detektionsfläche eine zweite Fläche aufweist. Zu einer ersten Zeit t1 werden von der Mikrokanalplatte abgegebene Elektronen an einem ersten Abschnitt oder Bereich der Detektionsfläche empfangen, und zu einer zweiten späteren Zeit t2 werden von der Mikrokanalplatte abgegebene Elektronen an einem zweiten verschiedenen Abschnitt oder Bereich der Detektionsfläche empfangen.In another aspect, the present invention provides a detector for use in a mass spectrometer, the detector comprising a microchannel plate, wherein in use, particles are received at an entrance surface of the microchannel plate and electrons are emitted from an exit surface of the microchannel plate, the exit surface being one has first surface. The detector further comprises a detection device having a detection surface adapted to receive, in use, at least some of the electrons released from the microchannel plate, the detection surface having a second surface. At a first time t 1 , electrons emitted from the microchannel plate are received at a first portion or area of the detection area, and at a second later time t 2 , electrons emitted from the microchannel plate are received at a second different portion or area of the detection area.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden zu einer dritten Zeit t3, die später liegt als die zweite Zeit t2, von der Mikrokanalplatte abgegebene Elektronen am ersten Abschnitt oder Bereich der Detektionsfläche empfangen. Zu einer vierten Zeit t4, die später liegt als die dritte Zeit t3, können von der Mikrokanalplatte abgegebene Elektronen an dem zweiten Abschnitt oder Bereich der Detektionsfläche empfangen werden.According to a preferred embodiment, at a third time t 3 , which is later than the second time t 2 , electrons emitted by the microchannel plate are received at the first portion or area of the detection surface. At a fourth time t 4 , which is later than the third time t 3 , electrons emitted from the microchannel plate may be received at the second portion or area of the detection surface.
Vorzugsweise ist die zweite Fläche erheblich größer als die erste Fläche. Die zweite Fläche kann um wenigstens 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 100 %, 150 %, 200 %, 250 %, 300 %, 350 %, 400 %, 450 % oder 500 % größer sein als die erste Fläche.Preferably is the second area considerably larger than the first area. The second area may be at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 100%, 150%, 200%, 250%, 300%, 350%, 400%, 450% or 500 % to be taller as the first surface.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform werden bei der Verwendung durchschnittlich x Elektronen je Flächeneinheit von der Austrittsfläche abgegeben und durchschnittlich y Elektronen je Flächeneinheit an dem ersten Abschnitt oder Bereich und/oder dem zweiten Abschnitt oder Bereich der Detektionsfläche empfangen. Gemäß einer Ausführungsform ist x > y, und x kann um wenigstens 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 100 %, 150 %, 200 %, 250 %, 300 %, 350 %, 400 %, 450 % oder 500 % größer als y sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist x im wesentlichen gleich y. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist x < y, und x kann um wenigstens 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 100 %, 150 %, 200 %, 250 %, 300 %, 350 %, 400 %, 450 % oder 500 % kleiner als y sein.According to the preferred embodiment become on average x electrons per unit area from the exit surface given and average y electrons per unit area at the first section or area and / or the second section or area of the detection area receive. According to one embodiment is x> y, and x can by at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45 %, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 100 %, 150%, 200%, 250%, 300%, 350%, 400%, 450% or 500% greater than y. According to one another embodiment x is substantially equal to y. According to one another embodiment is x <y, and x can be at least 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40 %, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95 %, 100%, 150%, 200%, 250%, 300%, 350%, 400%, 450% or 500 % less than y.
Vorzugsweise sind die an der Eintrittsfläche empfangenen Teilchen Ionen, Photonen oder Elektronen.Preferably they are at the entrance area received particles ions, photons or electrons.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden bei der Verwendung Elektronen von der Austrittsfläche der Mikrokanalplatte in einen Bereich mit einem elektrischen Feld abgegeben. Vorzugsweise verläuft zu der ersten Zeit t1 das elektrische Feld in einer ersten Richtung und zu der zweiten späteren Zeit t2 in einer zweiten verschiedenen Richtung. Zu einer dritten Zeit t3, die später als die zweite Zeit t2 liegt, kann das elektrische Feld in der ersten Richtung verlaufen. Zu einer vierten Zeit t4, die später als die dritte Zeit t3 liegt, kann das elektrische Feld in der zweiten Richtung verlaufen.In a preferred embodiment, in use, electrons are emitted from the exit surface of the microchannel plate into an electric field region. Preferably, at the first time t 1, the electric field is in a first direction and at the second later time t 2 is in a second different direction. At a third time t 3 , which is later than the second time t 2 , the electric field can run in the first direction. At a fourth time t 4 , which is later than the third time t 3 , the electric field can run in the second direction.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die erste und/oder die zweite Richtung des elektrischen Felds unter einem Winkel zur Normalen der Mikrokanalplatte geneigt sein. Vorzugsweise wird die Richtung des elektrischen Felds zeitlich im wesentlichen kontinuierlich geändert, um von der Austrittsfläche der Mikrokanalplatte abgegebene Elektronen im wesentlichen kontinuierlich um oder über die Detektionsfläche zu bewegen, zu führen oder zu drehen. Alternativ kann die Richtung des elektrischen Felds zeitlich im wesentlichen schrittweise geändert werden, um von der Austrittsfläche der Mikrokanalplatte abgegebene Elektronen im wesentlichen schrittweise um oder über die Detektionsfläche zu bewegen, zu führen oder zu drehen.According to one preferred embodiment can the first and / or the second direction of the electric field below be inclined at an angle to the normal of the microchannel plate. Preferably the direction of the electric field becomes substantially in time continuously changed, from the exit surface the microchannel plate emitted electrons substantially continuously around or over the detection area to move, to lead or to turn. Alternatively, the direction of the electric field be changed substantially in a stepwise manner, from the exit surface of the Microchannel plate emitted electrons substantially stepwise around or over the detection area to move, to lead or to turn.
Zu der ersten Zeit t1 kann das elektrische Feld eine erste Stärke aufweisen, und es kann zu der zweiten späteren Zeit t2 eine zweite Stärke aufweisen. Die erste elektrische Feldstärke kann der zweiten elektrischen Feldstärke im wesentlichen gleichen. Die erste elektrische Feldstärke kann von der zweiten elektrischen Feldstärke erheblich verschieden sein. Zu einer dritten Zeit t3, die später als die zweite Zeit t2 liegt, kann das elektrische Feld die erste Feldstärke aufweisen, und zu einer vierten Zeit t4, die später als die dritte Zeit t3 liegt, kann das elektrische Feld die zweite elektrische Feldstärke aufweisen.At the first time t 1 , the electric field may have a first magnitude and may have a second magnitude at the second later time t 2 . The first electric field strength may be substantially equal to the second electric field strength. The first electric field strength may be significantly different from the second electric field strength. At a third time t 3 , which is later than the second time t 2 , the electric field may have the first field strength, and at a fourth time t 4 , which is later than the third time t 3 , the electric field may be the second have electric field strength.
Gemäß einer Ausführungsform wird die elektrische Feldstärke zeitlich im wesentlichen kontinuierlich geändert, um von der Austrittsfläche der Mikrokanalplatte abgegebene Elektronen im wesentlichen kontinuierlich um oder über die Detektionsfläche zu bewegen, zu führen oder zu drehen. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird die elektrische Feldstärke zeitlich im wesentlichen schrittweise geändert, um von der Austrittsfläche der Mikrokanalplatte abgegebene Elektronen um oder über die Detektionsfläche zu bewegen, zu führen oder zu drehen.According to one embodiment becomes the electric field strength In time, essentially continuously changed to from the exit surface of the Microchannel plate emitted electrons substantially continuously around or over the detection area to move, to lead or to turn. According to one another embodiment becomes the electric field strength time essentially changed step by step from the exit surface of the Microchannel plate to move emitted electrons around or over the detection surface, to lead or to turn.
Der bevorzugte Detektor kann weiter wenigstens eine reflektierende Elektrode zum Reflektieren von Elektronen zur Detektionsvorrichtung aufweisen. Die wenigstens eine reflektierende Elektrode kann in einer Ebene angeordnet sein, die im wesentlichen parallel zu der Mikrokanalplatte verläuft, und sie ist vorzugsweise so eingerichtet, daß von der Mikrokanalplatte abgegebene Elektronen zur ersten Zeit t1 zum ersten Abschnitt oder Bereich der Detektionsfläche geführt werden und von der Mikrokanalplatte abgegebene Elektronen zu der zweiten späteren Zeit t2 zu dem zweiten Abschnitt oder Bereich der Detektionsfläche geführt werden.The preferred detector may further include at least one reflective electrode for reflecting electrons to the detection device. The at least one reflective electrode may be disposed in a plane substantially parallel to the microchannel plate, and is preferably arranged to guide electrons emitted from the microchannel plate at the first time t 1 to the first portion or region of the detection surface the electrons emitted to the microchannel plate are guided to the second portion or area of the detection surface at the second later time t 2 .
Die bevorzugte Ausführungsform weist eine oder mehrere Elektroden auf, die zwischen der Mikrokanalplatte und der Detektionsvorrichtung angeordnet sind, so daß zwischen der Mikrokanalplatte und der Detektionsvorrichtung ein elektrisches Feld bereitgestellt ist. Die eine oder die mehreren Elektroden können eine oder mehrere ringförmige Elektroden, eine oder mehrere Einzellinsenanordnungen mit drei oder mehr Elektroden, einen oder mehrere segmentierte Stabsätze, eine oder mehrere rohrförmige Elektroden, einen oder mehrere Quadrupol-, Hexapol-, Oktapol-Stabsätze oder Stabsätze höherer Ordnung, mehrere Elektroden mit Öffnungen, die im wesentlichen die gleiche Fläche aufweisen, von denen Elektronen bei der Verwendung durchgelassen werden, und/oder mehrere Elektroden mit Öffnungen, die zur Detektionsvorrichtung hin zunehmend kleiner oder größer werden, von denen Elektronen bei der Verwendung durchgelassen werden, aufweisen.The preferred embodiment has one or more electrodes disposed between the microchannel plate and the detection device such that an electric field is provided between the microchannel plate and the detection device. The one or more electrodes may include one or more annular electrodes, one or more single lens arrays having three or more electrodes, one or more segmented rod sets, one or more tubular electrodes, one or more quadrupole, hexapole, octapole rod sets or sets of rods Order, several electrodes with openings, which have substantially the same area, of which electrons in use by and / or a plurality of electrodes having openings progressively smaller or larger toward the detection device, from which electrons are transmitted in use.
Vorzugsweise wird die Austrittsfläche der Mikrokanalplatte auf einem ersten Potential gehalten und die Detektionsfläche der Detektionsvorrichtung auf einem zweiten Potential gehalten. Das zweite Potential ist vorzugsweise positiver als das erste Potential. Die Potentialdifferenz zwischen der Oberfläche der Detektionsvorrichtung und der Austrittsfläche der Mikrokanalplatte kann aus der folgenden Gruppe ausgewählt werden: 0-50 V, 50-100 V, 100-150 V, 150-200 V, 200-250 V, 250-300 V, 300-350 V, 350-400 V, 400-450 V, 450-500 V, 500-550 V, 550-600 V, 600-650 V, 650-700 V, 700-750 V, 750-800 V, 800-850 V, 850-900 V, 900-950 V, 950-1000 V, 1,0-1,5 kV, 1,5-2,0 kV, 2,0-2,5 kV, > 2,5 kV und < 10 kV.Preferably becomes the exit surface the microchannel plate held at a first potential and the detection surface of the Detection device held at a second potential. The second potential is preferably more positive than the first potential. The potential difference between the surface of the detection device and the exit surface the microchannel plate can be selected from the following group: 0-50 V, 50-100 V, 100-150 V, 150-200V, 200-250V, 250-300V, 300-350V, 350-400V, 400-450 V, 450-500 V, 500-550 V, 550-600 V, 600-650 V, 650-700 V, 700-750 V, 750-800 V, 800-850 V, 850-900 V, 900-950 V, 950-1000 V, 1.0-1.5 kV, 1.5-2.0 kV, 2.0-2.5 kV,> 2.5 kV and <10 kV.
Bei einem bevorzugten Detektor wird die Austrittsfläche der Mikrokanalplatte auf einem ersten Potential gehalten, die Detektionsfläche der Detektionsvorrichtung auf einem zweiten Potential gehalten und werden eine oder mehrere Elektroden, die zwischen der Mikrokanalplatte und der Detektionsfläche angeordnet sind, auf einem dritten Potential gehalten. Vorzugsweise werden eine oder mehrere Elektroden, die zwischen der Mikrokanalplatte und der Detektionsfläche angeordnet sind, auf einem vierten Potential gehalten, und eine oder mehrere Elektroden, die zwischen der Mikrokanalplatte und der Detektionsfläche angeordnet sind, können auf einem fünften Potential gehalten werden. Das dritte und/oder das vierte und/oder das fünfte Potential können im wesentlichen gleich dem ersten und/oder dem zweiten Potential sein, positiver als das erste und/oder das zweite Potential sein und/oder negativer als das erste und/oder das zweite Potential sein.at A preferred detector is the exit surface of the microchannel plate held a first potential, the detection surface of the Detection device held at a second potential and become a or more electrodes between the microchannel plate and the detection area are arranged, held at a third potential. Preferably be one or more electrodes between the microchannel plate and the detection surface are held at a fourth potential, and one or a plurality of electrodes disposed between the microchannel plate and the detection surface are, can on a fifth Potential to be kept. The third and / or the fourth and / or the fifth Potential can substantially equal to the first and / or the second potential be more positive than the first and / or the second potential and / or be more negative than the first and / or the second potential.
Vorzugsweise wird die Potentialdifferenz zwischen dem dritten und/oder dem vierten und/oder dem fünften Potential und dem ersten und/oder dem zweiten Potential aus der folgenden Gruppe ausgewählt: 0-50 V, 50-100 V, 100-150 V, 150-200 V, 200-250 V, 250-300 V, 300-350 V, 350-400 V, 400-450 V, 450-500 V, 500-550 V, 550-600 V, 600-650 V, 650-700 V, 700-750 V, 750-800 V, 800-850 V, 850-900 V, 900-950 V, 950-1000 V, 1,0-1,5 kV, 1,5-2,0 kV, 2,0-2,5 kV, > 2,5 kV und < 10 kV.Preferably becomes the potential difference between the third and / or the fourth and / or the fifth Potential and the first and / or the second potential from the following group selected: 0-50 V, 50-100 V, 100-150 V, 150-200V, 200-250V, 250-300V, 300-350V, 350-400V, 400-450 V, 450-500 V, 500-550 V, 550-600 V, 600-650 V, 650-700 V, 700-750 V, 750-800 V, 800-850 V, 850-900 V, 900-950 V, 950-1000 V, 1.0-1.5 kV, 1.5-2.0 kV, 2.0-2.5 kV,> 2.5 kV and <10 kV.
Das dritte und/oder das vierte und/oder das fünfte Potential können zusätzlich oder alternativ zwischen dem ersten und/oder dem zweiten Potential liegen.The third and / or fourth and / or fifth potential may additionally or alternatively lie between the first and / or the second potential.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden Elektronen von der Austrittsfläche der Mikrokanalplatte in einen Bereich mit einem Magnetfeld abgegeben. Der Detektor weist vorzugsweise einen oder mehrere Magnete und/oder einen oder mehrere Elektromagnete auf, die so eingerichtet sind, daß das Magnetfeld zwischen der Mikrokanalplatte und der Detektionsvorrichtung bereitgestellt wird.According to one preferred embodiment be electrons from the exit surface of the microchannel plate in given off an area with a magnetic field. The detector points preferably one or more magnets and / or one or more Electromagnets, which are arranged so that the magnetic field between the Micro channel plate and the detection device is provided.
Zu der ersten Zeit t1 kann das Magnetfeld in einer ersten Richtung verlaufen und zu der zweiten späteren Zeit t2 in einer zweiten verschiedene Richtung verlaufen. Zu einer dritten Zeit t3, die später als die zweite Zeit t2 liegt, kann das Magnetfeld in der ersten Richtung verlaufen. Zu einer vierten Zeit t4, die später als die dritte Zeit t3 liegt, kann das Magnetfeld in der zweiten Richtung verlaufen. Vorzugsweise sind die erste Magnetfeldrichtung und/oder die zweite Magnetfeldrichtung im wesentlichen parallel zur Mikrokanalplatte.At the first time t 1 , the magnetic field may be in a first direction and may run in a second different direction at the second later time t 2 . At a third time t 3 , which is later than the second time t 2 , the magnetic field can run in the first direction. At a fourth time t 4 , which is later than the third time t 3 , the magnetic field can run in the second direction. Preferably, the first magnetic field direction and / or the second magnetic field direction are substantially parallel to the microchannel plate.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Richtung des Magnetgelds zeitlich im wesentlichen kontinuierlich geändert, um von der Austrittsfläche der Mikrokanalplatte abgegebene Elektronen im wesentlichen kontinuierlich um oder über die Detektionsfläche zu bewegen, zu führen oder zu drehen. Gemäß einer anderen Ausführungsform ändert sich das Magnetfeld zeitlich im wesentlichen schrittweise, um von der Austrittsfläche der Mikrokanalplatte abgegebene Elektronen im wesentlichen schrittweise um oder über die Detektionsfläche zu bewegen, zu führen oder zu drehen.According to one preferred embodiment the direction of the magnetic money becomes substantially continuous in time changed, from the exit surface the microchannel plate emitted electrons substantially continuously around or over the detection area to move, to lead or to turn. According to one other embodiment changes the magnetic field is substantially gradual in time from the exit surface of the Microchannel plate emitted electrons substantially stepwise around or over the detection area to move, to lead or to turn.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Magnetfeld zu der ersten Zeit t1 eine erste Magnetfeldstärke und zu der zweiten Zeit t2 eine zweite Magnetfeldstärke auf. Die erste Magnetfeldstärke kann der zweiten Magnetfeldstärke im wesentlichen gleichen, oder die erste Magnetfeldstärke kann von der zweiten Magnetfeldstärke erheblich verschieden sein. Zu einer dritten Zeit t3, die später als die zweite Zeit t2 liegt, kann das Magnetfeld die erste Stärke aufweisen, und zu einer vierten Zeit t4, die später als die dritte Zeit t3 liegt, kann das Magnetfeld die zweite Stärke aufweisen.According to one embodiment, the magnetic field has a first magnetic field strength at the first time t 1 and a second magnetic field strength at the second time t 2 . The first magnetic field strength may be substantially equal to the second magnetic field strength, or the first magnetic field strength may be significantly different from the second magnetic field strength. At a third time t 3 , which is later than the second time t 2 , the magnetic field may have the first strength, and at a fourth time t 4 , which is later than the third time t 3 , the magnetic field may have the second strength ,
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Magnetfeldstärke zeitlich im wesentlichen kontinuierlich geändert, um von der Austrittsfläche der Mikrokanalplatte abgegebene Elektronen im wesentlichen kontinuierlich um oder über die Detektionsfläche zu bewegen, zu führen oder zu drehen. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird die Magnetfeldstärke zeitlich im wesentlichen schrittweise geändert, um von der Austrittsfläche der Mikrokanalplatte abgegebene Elektronen um oder über die Detektionsfläche zu bewegen, zu führen oder zu drehen.According to a preferred embodiment, the magnetic field strength is changed substantially continuously over time in order to move, guide or rotate electrons emitted from the exit surface of the microchannel plate essentially continuously around or over the detection surface. According to another embodiment, the magnetic field strength is changed substantially stepwise in time to move electrons emitted from the exit surface of the microchannel plate about or over the detection surface lead or turn.
Der Detektor kann weiter eine Gitterelektrode aufweisen, die zwischen der Mikrokanalplatte und der Detektionsvorrichtung angeordnet ist. Die Gitterelektrode kann im wesentlichen halbkugelförmig oder auf andere Weise nichtplanar sein.Of the Detector may further comprise a grid electrode between the microchannel plate and the detection device is arranged. The grid electrode may be substantially hemispherical or otherwise nonplanar.
Der Detektor kann eine Detektionsvorrichtung mit einem einzigen Detektionsbereich aufweisen. Der einzige Detektionsbereich kann einen Elektronenvervielfacher, einen Szintillator oder eine Photoelektronenvervielfacher-Röhre aufweisen. Vorzugsweise weist der einzige Detektionsbereich eine oder mehrere Mikrokanalplatten auf und können die eine oder die mehreren Mikrokanalplatten über eine erste Anzahl von Kanälen wenigstens einige der von der zweiten Anzahl von Kanälen der stromaufwärts der Detektionsvorrichtung angeordneten Mikrokanalplatte abgegebenen Elektronen empfangen, wobei die erste Anzahl von Kanälen erheblich größer sein kann als die zweite Anzahl von Kanälen, dieser im wesentlichen gleichen kann oder erheblich kleiner als diese sein kann.Of the Detector may be a detection device with a single detection area exhibit. The single detection area may be an electron multiplier, a scintillator or a photomultiplier tube. Preferably, the single detection area has one or more Microchannel plates and can the one or more microchannel plates over a first number of channels at least some of the second number of channels upstream Detection device disposed microchannel plate delivered Receive electrons, with the first number of channels significantly to be taller can be considered the second number of channels, this essentially same or may be considerably smaller than this.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Detektor eine Detektionsvorrichtung mit einem ersten Detektions bereich und wenigstens einem zweiten getrennten Detektionsbereich auf. Der zweite Detektionsbereich ist vorzugsweise von dem ersten Detektionsbereich beabstandet. Der erste und der zweite Detektionsbereich können im wesentlichen gleiche oder erheblich verschiedene Detektionsflächen aufweisen. Vorzugsweise ist die Fläche des ersten Detektionsbereichs um einen Prozentsatz p größer als die Fläche des zweiten Detektionsbereichs, wobei p aus der folgenden Gruppe ausgewählt sein kann: < 10 %, 10-20 %, 20-30 %, 30-40 %, 40-50 %, 50-60 %, 60-70 %, 70-80 %, 80-90 % und > 90 %. Vorzugsweise ist die Anzahl der von der ersten Detektionsfläche empfangenen Elektronen um einen Prozentsatz q größer ist als die Anzahl der von der zweiten Detektionsfläche empfangenen Elektronen, wobei q aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: < 10 %, 10-20 %, 20-30 %, 30-40 %, 40-50 %, 50-60 %, 60-70 %, 70-80 %, 80-90 % und > 90 %.According to one another embodiment the detector has a detection device with a first detection area and at least a second separate detection area. Of the second detection area is preferably of the first detection area spaced. The first and the second detection area can be in have substantially the same or significantly different detection surfaces. Preferably, the surface is of the first detection range by a percentage p greater than the area of the second detection area, where p is from the following group selected can be: <10 %, 10-20%, 20-30%, 30-40 %, 40-50%, 50-60%, 60-70%, 70-80%, 80-90% and> 90%. Preferably is the number of electrons received by the first detection surface by a percentage q is greater as the number of electrons received by the second detection surface, where q is selected from the following group: <10%, 10-20%, 20-30%, 30-40%, 40-50%, 50-60%, 60-70 %, 70-80%, 80-90 % and> 90%.
Der erste und/oder der zweite Detektionsbereich können eine oder mehrere Mikrokanalplatten, einen Elektronenvervielfacher, einen Szintillator oder eine Photoelektronenvervielfacher-Röhre aufweisen. Vorzugsweise weist die Detektionsvorrichtung wenigstens ein zickzackförmig angeordnetes Paar von Mikrokanalplatten auf.Of the the first and / or the second detection area may include one or more microchannel plates, an electron multiplier, a scintillator or a photomultiplier tube. Preferably, the detection device has at least one zigzag-shaped Pair of microchannel plates on.
Der Detektor kann weiter wenigstens eine Kollektorplatte aufweisen, die eingerichtet ist, um bei der Verwendung wenigstens einige von der Detektionsvorrichtung erzeugte oder abgegebene Elektronen zu empfangen. Die wenigstens eine Kollektorplatte kann so geformt sein, daß eine zeitliche Verbreiterung der Flugzeit der auf die Detektionsvorrichtung einfallenden Elektronen wenigstens teilweise kompensiert wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Detektionsvorrichtung so geformt sein, daß eine zeitliche Verbreiterung der Flugzeit der auf die Detektionsvorrichtung einfallenden Elektronen wenigstens teilweise kompensiert wird. Vorzugsweise weist der Detektor eine oder mehrere Elektroden auf, die eingerichtet sind, um eine zeitliche Verbreiterung der Flugzeit der auf die Detektionsvorrichtung einfallenden Elektronen wenigstens teilweise zu kompensieren.Of the Detector may further comprise at least one collector plate, which is set up to use at least some of the generated or emitted electrons to the detection device receive. The at least one collector plate may be shaped that one temporal broadening of the time of flight of the detection device incident electrons is at least partially compensated. Alternatively or additionally the detection device can be shaped so that a temporal Widening of the time of flight of the incident on the detection device At least partially compensated electrons. Preferably the detector has one or more electrodes set up are to a temporal broadening of the time of flight on the detection device at least partially compensate for incident electrons.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind eine oder mehrere Elektroden eingerichtet, um zwischen der Mikrokanalplatte und der Detektionsvorrichtung ein elektrisches Feld bereitzustellen. Ein zeitlich veränderliches Potential kann an wenigstens eine der einen oder mehreren Elektroden angelegt werden. Die Amplitude des zeitlich veränderlichen Potentials wird vorzugsweise zeitlich im wesentlichen sinusförmig geändert. Die Amplitude des zeitlich veränderlichen Potentials kann sich mit einer aus der folgenden Gruppe ausgewählten Frequenz ändern: 10-50 Hz, 50-100 Hz, 100-150 Hz, 150-200 Hz, 200-250 Hz, 250-300 Hz, 300-350 Hz, 350-400 Hz, 400-450 Hz, 450-500 Hz, 500-550 Hz, 550-600 Hz, 600-650 Hz, 650-700 Hz, 700-750 Hz, 750-800 Hz, 800-850 Hz, 850-900 Hz, 900-950 Hz, 950-1000 Hz, 1,0-1,5 kHz, 1,5-2,0 kHz, 2,0-2,5 kHz, 2,5-3,5 kHz, 3,5-4,5 kHz, 4,5-5,5 kHz, 5,5-7,5 kHz, 7,5-9,5 kHz, 9,5-12,5 kHz, 12,5-15 kHz, 15,0-20,0 kHz und > 20 kHz. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ändert sich die Amplitude des Potentials mit einer Frequenz zwischen etwa 50 Hz und etwa 10 kHz.According to one preferred embodiment There are one or more electrodes set up between the Micro-channel plate and the detection device an electric Provide field. A time-varying potential can at least one of the one or more electrodes are applied. The amplitude of the temporally variable Potential is preferably changed substantially sinusoidally in time. The Amplitude of the time-varying Potential can change with a frequency selected from the following group: 10-50 Hz, 50-100 Hz, 100-150 Hz, 150-200 Hz, 200-250 Hz, 250-300 Hz, 300-350 Hz, 350-400 Hz, 400-450 Hz, 450-500 Hz, 500-550 Hz, 550-600 Hz, 600-650 Hz, 650-700 Hz, 700-750 Hz, 750-800 Hz, 800-850 Hz, 850-900 Hz, 900-950 Hz, 950-1000 Hz, 1.0-1.5 kHz, 1.5-2.0 kHz, 2.0-2.5 kHz, 2.5-3.5 kHz, 3.5-4.5 kHz, 4.5-5.5 kHz, 5.5-7 , 5 kHz, 7.5-9.5 kHz, 9.5-12.5 kHz, 12.5-15 kHz, 15.0-20.0 kHz and> 20 kHz. According to the preferred Embodiment changes the amplitude of the potential with a frequency between about 50 Hz and about 10 kHz.
Zusätzlich oder alternativ kann das zeitlich veränderliche Potential intermittierend an wenigstens eine der einen oder mehreren Elektroden angelegt werden. Die Frequenz, mit der das Potential an die eine oder die mehreren Elektroden angelegt wird, kann aus der vorstehenden Gruppe ausgewählt werden.Additionally or alternatively, the time-varying Potential intermittent to at least one of the one or more Electrodes are created. The frequency with which the potential can be applied to the one or more electrodes can selected from the above group become.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden wenigstens einige der von getrennten Kanälen der Mikrokanalplatte abgegebenen Elektronen auf im wesentlichen getrennten, nicht überlappenden Bereichen auf der Detektionsfläche empfangen.According to one preferred embodiment At least some of the votes are from separate channels of the microchannel plate Electrons on essentially separated, non-overlapping Areas on the detection area receive.
Die Detektionsfläche kann sich in Umfangsrichtung und zusammenhängend um die Austrittsfläche der Mikrokanalplatte erstrecken. Die Detektionsvorrichtung kann im wesentlichen in der gleichen Ebene liegen wie die Mikrokanalplatte.The detection area may be in the circumferential direction and contiguous to the exit surface of the microchannel plate extend. The detection device can essentially in the same level as the microchannel plate.
Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die Erfindung ein Massenspektrometer mit einem vorstehend beschriebenen Detektor vor.According to one Another aspect of the invention provides a mass spectrometer with a previously described detector.
Vorzugsweise bildet der Detektor einen Teil eines Flugzeit-Massenanalysators. Der Detektor kann weiter einen Analog-Digital-Wandler ("ADC") und/oder einen Zeit-Digital-Wandler ("TDC") aufweisen, die mit dem Detektor verbunden sind.Preferably the detector forms part of a time-of-flight mass analyzer. The detector can continue an analog-to-digital converter ("ADC") and / or one Time-to-digital converters ("TDC"), the connected to the detector.
Das Massenspektrometer kann eine Innenquelle aufweisen, welche aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus folgendem besteht: einer Elektrosprayionisations-Ionenquelle ("ESI-Ionenquelle"), einer Atmosphärendruckionisations-Ionenquelle ("API-Ionenquelle"), einer Atmosphärendruck-Ionenquelle mit chemischer Ionisation ("APCI-Ionenquelle"), einer Atmosphärendruck-Photoionisations-Ionenquelle ("APPI-Ionenquelle"), einer Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle ("LDI-Ionenquelle"), einer induktiv gekoppelten Plasma-Ionenquelle ("ICP-Ionenquelle"), einer Innenquelle mit schnellem Atombeschuß ("FAB-Ionenquelle"), einer Flüssig-Sekundärionen-Massenspektrometrie-Ionenquelle ("LSIMS-Ionenquelle"), einer Feldionisations-Ionenquelle ("FI-Ionenquelle"), einer Felddesorptions-Ionenquelle ("FD-Ionenquelle"), einer Elektronenstoß-Ionenquelle ("EI-Ionenquelle"), einer Innenquelle mit chemischer Ionisation ("CI-Ionenquelle") und einer matrixunterstützten Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle ("MALDI-Ionenquelle"). Die Innenquelle kann kontinuierlich oder gepulst sein.The Mass spectrometer may have an internal source, which from the Group selected is, which consists of the following: an electrospray ionization ion source ("ESI ion source"), an atmospheric pressure ionization ion source ("API ion source"), an atmospheric pressure ion source with chemical ionization ("APCI ion source"), an atmospheric pressure photoionization ion source ("APPI ion source"), a laser desorption ionization ion source ("LDI ion source"), one inductive coupled plasma ion source ("ICP ion source"), an internal source with fast atom bombardment ("FAB ion source"), a liquid secondary ion mass spectrometry ion source ("LSIMS ion source"), a field ionization ion source ("FI ion source"), a field desorption ion source ("FD ion source"), an electron impact ion source ("EI ion source"), an internal source with chemical ionization ("CI ion source") and a matrix-assisted laser desorption ionization ion source ( "MALDI") ion source. The inner source can be continuous or pulsed.
Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die Erfindung ein Verfahren zum Detektieren von Teilchen mit den folgenden Schritten vor: Empfangen von Teilchen an einer Eintrittsfläche einer Mikrokanalplatte, Abgeben von Elektronen von einer Austrittsfläche der Mikrokanalplatte, wobei die Austrittsfläche eine erste Fläche aufweist, und Empfangen von wenigstens einigen der Elektronen auf einer Detektionsfläche eines Detektors mit einer zweiten Fläche. Zu einer ersten Zeit t1 werden von der Mikrokanalplatte abgegebene Elektronen an einem ersten Abschnitt oder Bereich der Detektionsfläche empfangen, und zu einer zweiten späteren Zeit t2 werden von der Mikrokanalplatte abgegebene Elektronen an einem zweiten verschiedenen Abschnitt oder Bereich der Detektionsfläche empfangen.In a further aspect, the invention provides a method of detecting particles comprising the steps of: receiving particles at an entrance surface of a microchannel plate, discharging electrons from an exit surface of the microchannel plate, the exit surface having a first surface, and receiving at least some the electrons on a detection surface of a detector having a second surface. At a first time t 1 , electrons emitted from the microchannel plate are received at a first portion or area of the detection area, and at a second later time t 2 , electrons emitted from the microchannel plate are received at a second different portion or area of the detection area.
Gemäß einem anderen Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Massenspektrometrie vor, das ein vorstehend beschriebenes Verfahren zum Detektieren von Teil chen einschließt.According to one In another aspect, the present invention provides a method for Mass spectrometry, which is a method described above for detecting particles.
Gemäß einer ersten bevorzugten Hauptausführungsform fallen Primärionen auf eine erste Mikrokanalplatte, die ansprechend darauf Sekundärelektronen erzeugt. Die Sekundärelektronen werden anschließend auf eine oder mehrere sekundäre Mikrokanalplatten oder andere Detektionsvorrichtungen gerichtet, die so eingerichtet sind, daß ihre Gesamtfläche vorzugsweise erheblich größer ist als diejenige der ersten Mikrokanalplatte und daß sie davon beabstandet sind. Auf diese Weise werden die von der ersten Mikrokanalplatte erzeugten Sekundärelektronen über eine größere zweite Elektronenvervielfachungsfläche dispergiert.According to one first preferred main embodiment fall primary ions on a first microchannel plate, which in response secondary electrons generated. The secondary electrons are subsequently on one or more secondary Directed to microchannel plates or other detection devices, which are set up so that theirs total area preferably considerably larger as that of the first microchannel plate and that they are spaced therefrom. In this way, those generated by the first microchannel plate Secondary electrons over one larger second Electron multiplication surface dispersed.
Das Dispergieren der Sekundärelektronen über eine verhältnismäßig große Elektronenvervielfachungsfläche ist verglichen mit dem Dispergieren des Innenstrahls über eine verhältnismäßig große Ionendetektionsfläche vorteilhaft, weil es nicht erforderlich ist, daß ein elektrisches Feld in den Bereich stromaufwärts des Innendetektors eingebracht wird. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Bereich stromaufwärts des Innendetektors der Driftbereich eines Flugzeit-Massenspektrometers ist.The Dispersing the secondary electrons over a is relatively large electron multiplication surface compared with the dispersion of the inner jet over a relatively large ion detection area advantageous, because it is not required that an electric field in the area upstream of the Interior detector is introduced. This is particularly advantageous if the area is upstream of the inner detector, the drift region of a time-of-flight mass spectrometer is.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der von der Austrittsfläche der ersten Mikrokanalplatte erzeugte und dann abgegebene Sekundärelektronenstrom über die Detektionsvorrichtung dispergiert. Dementsprechend können die Elektronen über eine verhältnismäßig große Anzahl von Kanälen entweder in einer einzigen größeren Mikrokanalplatte oder in mehreren Mikrokanalplatten mit einer höheren Gesamtzahl von Kanälen dispergiert werden. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß die von der ersten Mikrokanalplatte abgegebenen Sekundärelektronen umgelenkt werden oder die Sekundärelektronen über die Oberfläche der einen oder mehreren Mikrokanalplatten der Detektionsvorrichtung gelenkt werden.According to one preferred embodiment becomes the of the exit surface generated the second microchannel plate and then emitted secondary electron current over the Detection device dispersed. Accordingly, the Electrons over a relatively large number of channels either in a single larger microchannel plate or dispersed in multiple microchannel plates with a higher total number of channels become. This is preferably achieved by that of the first microchannel plate emitted secondary electrons are deflected or the secondary electrons over the surface the one or more microchannel plates of the detection device be steered.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Hauptausführungsform werden von der ersten Mikrokanalplatte emittierte Sekundärelektronen über eine Zeitskala, die sich auf die Erholungszeit der einzelnen Kanäle der einen oder mehreren Mikrokanalplatten bezieht, über eine oder mehrere Mikrokanalplatten einer Detektionsvorrichtung gelenkt bzw. gescannt. Durch Verteilen der Sekundärelektronen von der ersten Mikrokanalplatte über die Mikrokanalplatten der Detektionsvorrichtung ist der Detektor in der Lage, einen verhältnismäßig hohen Ausgangsstrom für eine gegebene Gesamtverstärkung bei einer minimalen Verzerrung der Impulshöhenverteilungen abzugeben.According to a second preferred main embodiment, secondary electrons emitted by the first microchannel plate are scanned over one or more microchannel plates of a detection device over a time scale relating to the recovery time of the individual channels of the one or more microchannel plates. By distributing the secondary electrons from the first microchannel plate via the microchannel plates of the detection device, the detector is capable of delivering a relatively high output current for a given overall gain with minimal distortion of the pulse height distributions.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die von der ersten Mikrokanalplatte abgegebenen Sekundärelektronen gleichmäßig oder ungleichmäßig zwischen zwei oder mehr getrennten sekundären Mikrokanalplattenanordnungen, Elektronenvervielfacherröhren ("EMT") oder Photoelektronenvervielfacher-Röhren ("PMT") aufgeteilt werden. Der Ausgangsstrom solcher Elektronenvervielfacher kann dann mit einem geeigneten Prozessor, beispielsweise einem Analog-Digital-Wandler ("ADC") oder einem Zeit-Digital-Wandler, gekoppelt werden. Alternativ kann eine Kombination von Analog- und Zeit-Digital-Wandlern mit den Elektronenvervielfachern gekoppelt werden. Durch Koppeln einer Kombination von Analog- und Zeit-Digital-Wandlern mit den Elektronenvervielfachern kann der Dynamikbereich des Ionendetektionssystems insgesamt vergrößert werden.According to one preferred embodiment can the secondary electrons emitted by the first microchannel plate evenly or unevenly between two or more separate secondary Microchannel plate assemblies, electron multiplier tubes ("EMT") or photomultiplier tubes ("PMT"). The output current of such electron multipliers can then with a suitable processor, for example an analog-to-digital converter ("ADC") or a time-to-digital converter, be coupled. Alternatively, a combination of analog and Time-to-digital converters coupled with the electron multipliers become. By coupling a combination of analog and time-to-digital converters with the electron multipliers, the dynamic range of the ion detection system be increased overall.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird es Primärionen ermöglicht, auf eine Eintrittsfläche einer ersten Mikrokanalplattenanordnung zu treffen, so daß Sekundärelektronen erzeugt und von der Austrittsfläche abgegeben werden. Die erste Mikrokanalplatte kann vorzugsweise bei einer verhältnismäßig niedrigen Verstärkung betrieben werden, und die von der ersten Mikrokanalplattenanordnung emittierten Sekundärelektronen können vorzugsweise im wesentlichen gleichmäßig auf eine zweite größere Mikrokanalplatte oder mehrere Mikrokanalplatten mit einer Gesamtfläche, die größer als diejenige der ersten Mikrokanalplatte ist, defokussiert werden. Hierdurch wird eine Erhöhung der Anzahl der für die Elektronenvervielfachung verfügbaren Kanäle bereitgestellt, ohne daß die Eigenschaften der einzelnen Kanäle, beispielsweise die Zeitkonstante für die Kanalerholung oder der Kanalwiderstand, geändert werden. Diese Ausführungsform führt daher dazu, daß ein höherer maximaler Ausgangsstrom von den Sekundärelektronenvervielfachern erzeugt werden kann, ohne daß der Innendetektor sättigt. Es können verschiedene Verfahren verwendet werden, um den Sekundärelektronenstrahl von der ersten Mikrokanalplattenanordnung zu der zweiten Mikrokanalplattenanordnung abzulenken, zu fokussieren, zu richten oder zu führen, welche das Einsetzen elektrostatischer und/oder magnetischer Felder einschließen.at a preferred embodiment it becomes primary ions allows on an entrance area a first microchannel plate arrangement, so that secondary electrons generated and discharged from the exit surface become. The first microchannel plate may preferably be at a relatively low reinforcement operated, and that of the first microchannel plate assembly emitted secondary electrons can preferably substantially uniformly on a second larger microchannel plate or more microchannel plates having a total area, the greater than that of the first microchannel plate is to be defocused. This will cause an increase the number of for provided the electron multiplication channels available without the properties the individual channels, For example, the time constant for the channel recovery or the Channel resistance, changed become. This embodiment leads therefore to that a higher maximum Output current from the secondary electron multipliers can be generated without the Interior detector saturates. It can Various methods are used to control the secondary electron beam from the first microchannel plate assembly to the second microchannel plate assembly to distract, focus, judge or guide the insertion electrostatic and / or magnetic fields.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform detektiert der Detektor Teilchen, beispielsweise Ionen, an einer ersten Mikrokanalplatte, die eine einzige kreisförmige Mikrokanalplatte mit einem aktiven Querschnittsdurchmesser D auf weist. Eine hinter der ersten Mikrokanalplatte angeordnete Detektionsvorrichtung kann ein zickzackförmig angeordnetes Paar von kreisförmigen Mikrokanalplatten mit einem aktiven Durchmesser von 2D aufweisen. Gemäß dieser Ausführungsform ist der maximale Ausgangsstrom des Innendetektors in etwa viermal größer als die maximale Ausgabe einer einzigen Anordnung eines zickzackförmigen Paars mit einem Durchmesser D bei gleicher Verstärkung.According to one preferred embodiment the detector detects particles, for example ions, at one first microchannel plate containing a single circular microchannel plate with an active cross-sectional diameter D has on. One behind the first microchannel plate arranged detection device may be arranged in a zigzag Pair of circular Have microchannel plates with an active diameter of 2D. According to this embodiment is the maximum output current of the indoor detector in about four times greater than the maximum output of a single arrangement of a zigzag pair with a diameter D at the same gain.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die erste Mikrokanalplatte eine einzige kreisförmige Mikrokanalplatte mit einem aktiven Durchmesser von 25 mm sein. Die erste Mikrokanalplatte hat vorzugsweise einen Kanaldurchmesser von 10 μm und kann eine Kanalteilung von 12 μm aufweisen, so daß insgesamt 3,9 × 106 Kanäle bereitgestellt werden können. Das zickzackförmig angeordnete Paar von Mikrokanalplatten kann vorzugsweise einen größeren aktiven Durchmesser von 50 mm aufweisen. Die Kanäle in dem zickzackförmig angeordneten Paar von Mikrokanalplatten können vorzugsweise auch einen Durchmesser von 10 μm und eine Kanalteilung von 12 μm aufweisen, so daß sich insgesamt 1,6 × 107 Kanäle ergeben. Der Widerstand in jedem Kanal in den Mikrokanalplatten kann 1,2 × 1014 Ω betragen. Dementsprechend beträgt der Gesamtwiderstand der ersten Mikrokanalplatte 3 × 107 Ω und der Gesamtwiderstand jeder Mikrokanalplatte in dem zickzackförmig angeordneten Paar von Mikrokanalplatten 7,5 × 106 Ω. Die Kanäle von jeder der Mikrokanalplatten haben vorzugsweise ein Länge-Durchmesser-Verhältnis von 46:1, wenngleich auch andere Verhältnisse verwendet werden können.In a preferred embodiment, the first microchannel plate may be a single circular microchannel plate having an active diameter of 25 mm. The first microchannel plate preferably has a channel diameter of 10 microns and may have a channel pitch of 12 microns, so that a total of 3.9 × 10 6 channels can be provided. The zigzag pair of microchannel plates may preferably have a larger active diameter of 50 mm. The channels in the zigzag pair of microchannel plates may also preferably have a diameter of 10 μm and a channel pitch of 12 μm, resulting in a total of 1.6 × 10 7 channels. The resistance in each channel in the microchannel plates can be 1.2 × 10 14 Ω. Accordingly, the total resistance of the first microchannel plate is 3 × 10 7 Ω, and the total resistance of each microchannel plate in the zigzag pair of microchannel plates is 7.5 × 10 6 Ω. The channels of each of the microchannel plates preferably have a length to diameter ratio of 46: 1, although other ratios may be used.
Gemäß der vorstehend erwähnten bevorzugten Ausführungsform führt das Anlegen einer Vorspannung von 380 V an die erste Mikrokanalplatte zu einer mittleren Verstärkung von etwa × 10 über die erste Mikrokanalplatte. Die Ankunft eines einzigen Ions an der Eintrittsfläche der ersten Mikrokanalplatte führt daher durchschnittlich dazu, daß zehn Elektronen von einem einzigen Kanal an der Austrittsfläche der ersten Mikrokanalplatte abgegeben werden.According to the above mentioned preferred embodiment leads that Apply a 380 V bias to the first microchannel plate to a medium gain from about × 10 over the first microchannel plate. The arrival of a single ion at the entrance of the first microchannel plate leads therefore, on average, that ten Electrons from a single channel at the exit surface of the first microchannel plate are delivered.
Eine Vorspannung von 1700 V kann vorzugsweise an das zickzackförmig angeordnete Paar von Mikrokanalplatten angelegt werden, woraus sich eine mittlere Verstärkung von etwa 5 × 105 über das zickzackförmig angeordnete Paar stromabwärts der ersten Mikrokanalplatte angeordneter Mikrokanalplatten ergibt. Dementsprechend beträgt die Gesamtverstärkung der ersten Mikrokanalplatte und des zickzackförmig angeordneten Paars von Mikrokanalplatten in dem Innendetektor in etwa 5 × 106.A bias voltage of 1700V may preferably be applied to the zigzag pair of microchannel plates, resulting in an average gain of about 5x10 5 over the zigzag pair located downstream of the first microchannel plate disposed microchannel plates. Accordingly, the overall gain of the first microchannel plate and the zigzag is Assigned pair of microchannel plates in the inner detector in about 5 × 10 6th
Um zu gewährleisten, daß die von jedem Kanal der ersten Mikrokanalplatte abgegebenen Sekundärelektronen über die maximale Fläche des zickzackförmig angeordneten Paars von Mikrokanalplatten verteilt werden, gleicht der Durchmesser De der Wolke von jedem Kanal abgegebener Sekundärelektronen, wenn sie auf das zickzackförmig angeordnete Paar von Mikrokanalplatten fallen, vorzugsweise dem Durchmesser D2 des zickzackförmig angeordneten Paars, der kleiner ist als der Durchmesser D1 der ersten Mikrokanalplatte. Gemäß der vorstehenden Ausführungsform ist D2-D1 25 mm. Der maximale Austrittswinkel ϕ, unter dem die Sekundärelektronen aus der Austrittsfläche der ersten Mikrokanalplatte austreten, in bezug auf die Ebene der ersten Mikrokanalplatte ist durch den Kanaldurchmesser dc und die Tiefe P bestimmt, bis zu der die nicht emittierende Beschichtung, die auf die Austrittsfläche der Mikrokanalplatten aufgebracht ist, in die Kanäle eindringt (Endbeeinträchtigung). Typischerweise beträgt die Endbeeinträchtigung der Kanäle einen Kanaldurchmesser. Der maximale Austrittswinkel ϕ der von der ersten Mikrokanalplatte abgegebenen Sekundärelektronen läßt sich wie nachstehend angegeben berechnen: In order to ensure that the secondary electrons emitted from each channel of the first microchannel plate are distributed over the maximum area of the zigzag pair of microchannel plates, the diameter D e of the plume of each channel is equal to secondary electrons as they fall on the zigzag pair of microchannel plates , preferably the diameter D 2 of the zigzag pair, which is smaller than the diameter D 1 of the first microchannel plate. According to the above embodiment, D 2 -D 1 is 25 mm. The maximum exit angle φ at which the secondary electrons exit the exit face of the first microchannel plate with respect to the plane of the first microchannel plate is determined by the channel diameter d c and the depth P to which the non-emissive coating applied to the exit surface of the Micro channel plates is applied, penetrates into the channels (final impairment). Typically, the end impact of the channels is one channel diameter. The maximum exit angle φ of the secondary electrons emitted by the first microchannel plate can be calculated as indicated below:
Gemäß der vorstehend angegebenen Ausführungsform beträgt der maximale Austrittswinkel ϕ 45°.According to the above specified embodiment is the maximum exit angle φ 45 °.
Für den Kanaldurchmesser, das Verhältnis zwischen der Kanallänge und dem Kanaldurchmesser (1/dc) und die Endbeeinträchtigung, die vorstehend angegeben wurden, kann die mittlere Energie der aus der ersten Mikrokanalplatte austretenden Sekundärelektronen auf der Grundlage der an die erste Mikrokanalplatte angelegten Vorspannung berechnet werden. Wenn eine Vorspannung von 380 V an die erste Mikrokanalplatte angelegt ist, beträgt die mittlere Energie E der aus der ersten Mikrokanalplatte austretenden Sekundärelektronen 5 eV.For the channel diameter, the relationship between the channel length and the channel diameter (1 / d c) and the Endbeeinträchtigung which have been indicated above, the average energy of the emerging from the first micro channel plate secondary electron can be calculated on the basis of the voltage applied to the first micro channel plate bias , When a bias voltage of 380 V is applied to the first microchannel plate, the average energy E of the secondary electrons emerging from the first microchannel plate is 5 eV.
Wenn keine Potentialdifferenz zwischen die Austrittsfläche der ersten Mikrokanalplatte und die Eintrittsfläche des zickzackförmig angeordneten Paars von Mikrokanalplatten gelegt ist, kann der Durchmesser De der Wolke der von einem einzigen Kanal der ersten Mikrokanalplatte emittierten Sekundärelektronen nach der folgenden Gleichung berechnet werden: wobei S der Abstand zwischen der Austrittsfläche der ersten Mikrokanalplatte und der Eintrittsfläche des zickzackförmig angeordneten Paars von Mikrokanalplatten ist. Dementsprechend sollten die Abstände zwischen der ersten Mikrokanalplatte und dem zickzackförmig angeordneten Paar von Mikrokanalplatten vorzugsweise 12,5 mm betragen, um einen Durchmesser De der Wolke der von einem einzigen Austrittskanal der ersten Mikrokanalplatte abgegebenen Sekundärelektronen von 25 mm zu erreichen. Der Durchmesser De der Wolke von Sekundärelektronen an der Eintrittsfläche des zickzackförmig angeordneten Paars von Mikrokanalplatten kann geändert werden, indem ein Potential Vb zwischen der Austrittsfläche der ersten Mikrokanalplatte und der Eintrittsfläche des zickzackförmig angeordneten Paars von Mikrokanalplatten gelegt wird. Bei einer solchen Ausführungsform kann der Durchmesser De der Wolke von Sekundärelektronen folgendermaßen berechnet werden: When there is no potential difference between the exit surface of the first microchannel plate and the entrance surface of the zigzag pair of microchannel plates, the diameter D e of the cloud of secondary electrons emitted from a single channel of the first microchannel plate may be calculated according to the following equation: where S is the distance between the exit surface of the first microchannel plate and the entrance surface of the zigzag pair of microchannel plates. Accordingly, the distances between the first microchannel plate and the zigzag pair of microchannel plates should preferably be 12.5 mm to reach a diameter D e of the cloud of 25 mm emitted from a single exit channel of the first microchannel plate. The diameter D e of the cloud of secondary electrons at the entrance surface of the zigzag pair of microchannel plates can be changed by placing a potential V b between the exit surface of the first microchannel plate and the entrance surface of the zigzag pair of microchannel plates. In such an embodiment, the diameter D e of the cloud of secondary electrons may be calculated as follows:
Beispielsweise beträgt für einen Abstand von 50 mm und eine Potentialdifferenz von 120 V zwischen der Austrittsfläche der ersten Mikrokanalplatte und der Eintrittsfläche des zickzackförmig angeordneten Paars von Mikrokanalplatten der Durchmesser De der Wolke von Sekundärelektronen an der Eintrittsfläche des zickzackförmig angeordneten Paars von Mikrokanalplatten 25 mm.For example, for a distance of 50 mm and a potential difference of 120 V between the exit surface of the first microchannel plate and the entrance surface of the zigzag pair of microchannel plates, the diameter D e of the cloud of secondary electrons at the entrance surface of the zigzag pair of microchannel plates is 25 mm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann zugelassen werden, daß die von der ersten Mikrokanalplatte abgegebenen Sekundärelektronen einen organischen oder anorganischen Szintillator treffen. Ein organischer Szintillator oder ein Kunststoff-Szintillator ist bevorzugt, weil die Anstiegsund Abfallszeiten solcher Szintillatoren in der Größenordnung von 0,5-2 ns liegen. Von dem Szintillator emittierte Photonen können dann durch einen Lichtleiter zu einem Photokathodenfenster gelenkt werden, das eine größere Fläche als die erste Mikrokanalplatte aufweist. Alternativ können die vom Szintillator emittierten Photonen zu mehreren Photokathoden gelenkt werden, deren Gesamtfläche größer ist als die Fläche der ersten Mikrokanalplattenanordnung. Galliumarsenid kann beispielsweise als das Photokathodenmaterial verwendet werden. Die von der Photokathode abgegebenen Elektronen können dann zu einer Detektionsvorrichtung mit einer oder mehreren weiteren Mikrokanalplatten geleitet werden. Die weiteren Mikrokanalplatten weisen vorzugsweise auch eine größere Gesamtfläche als die erste Mikrokanalplatte auf. Vorzugsweise wird der größte Teil der Elektronenvervielfachung an der zweiten Mikrokanalplattenstufe ausgeführt.According to another embodiment, the secondary electrons emitted by the first microchannel plate may be allowed to strike an organic or inorganic scintillator. An organic scintillator or plastic scintillator is preferred because the rise and fall times of such scintillators are on the order of 0.5-2 ns. Photons emitted by the scintillator may then be directed by an optical fiber to a photocathode window having a larger area than the first microchannel plate. Alternatively, the photons emitted by the scintillator may become a plurality of photoca be steered whose total area is greater than the area of the first microchannel plate assembly. For example, gallium arsenide can be used as the photocathode material. The emitted from the photocathode electrons can then be passed to a detection device with one or more other microchannel plates. The further microchannel plates preferably also have a larger total area than the first microchannel plate. Preferably, most of the electron multiplication is performed on the second microchannel plate stage.
Das Dispergieren der von der ersten Mikrokanalplatte abgegebenen Sekundärelektronen über eine oder mehrere weitere zweite Mikrokanalplatten mit einer größeren Gesamtfläche ermöglicht es, daß der Eingangsionenstrom um das Verhältnis zwischen der Fläche der ersten Mikrokanalplatte und der Fläche der zweiten Mikrokanalplatte vergrößert wird, ohne daß die Verstärkung des Detektionssystems beeinträchtigt wird, wobei die Impulshöhenverteilung nur minimal beeinflußt wird. Zusätzlich ermöglicht diese Ausführungsform ein vorteilhaftes elektrisches Entkoppeln des Ausgangs des Detektors von anderen Komponenten des Massenspektrometers. Demgemäß kann der Ausgang eines Detektors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nominell auf dem Massepotential liegen, und die Bedingungen für die Aufbereitung des Ausgangssignals können daher vereinfacht sein.The Dispersing the secondary electrons emitted by the first microchannel plate via one or more several more second microchannel plates with a larger total area makes it possible that the Input ion current around the ratio between the area the first microchannel plate and the surface of the second microchannel plate is enlarged, without that reinforcement affected by the detection system is, where the pulse height distribution only minimally affected becomes. additionally allows this embodiment a beneficial electrical decoupling of the output of the detector from other components of the mass spectrometer. Accordingly, the Output of a detector according to a nominal embodiment are at ground potential and conditions for conditioning of the output signal can therefore be simplified.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Sekundärelektronen von der ersten Mikrokanalplatte über die Oberfläche einer zweiten größeren Detektionsvorrichtung dispergiert oder geführt. Die Detektionsvorrichtung weist vorzugsweise eine oder mehrere Mikrokanalplatten mit einer größeren Gesamtfläche auf. Gemäß dieser Ausführungsform können die Sekundärelektronen durch ein oder mehrere elektrische und/oder magnetische Felder über die Detektionsfläche dispergiert oder geführt werden. Gemäß dieser Ausführungsform können die von der ersten Mikrokanalplatte abgegebenen Sekundärelektronen nicht unbedingt auf die Detektionsfläche fokussiert werden, sondern sie können vorzugsweise über eine verhältnismäßig große Fläche der Detektionsfläche divergiert werden. Hierdurch wird gewährleistet, daß im wesentlichen alle Kanäle in der einen oder in den mehreren Mikrokanalplatten der Detektionsvorrichtung verwendet werden.at an embodiment The present invention will be secondary electrons from the first Microchannel plate over the surface a second larger detection device dispersed or guided. The detection device preferably has one or more microchannel plates with a larger total area. According to this embodiment can the secondary electrons by one or more electrical and / or magnetic fields over the detection area dispersed or guided become. According to this embodiment can the secondary electrons emitted by the first microchannel plate not necessarily focused on the detection surface, but you can preferably over a relatively large area of detection area be diverged. This ensures that substantially all channels in the one or more microchannel plates of the detection device be used.
Gemäß einer anderen Ausführungsform werden die von der ersten Mikrokanalplatte abgegebenen Sekundärelektronen zu einer bestimmten Zeit auf einen diskreten Bereich der Detektionsfläche der Detektionsvorrichtung fokussiert oder geführt. Die Detektionsvorrichtung kann eine oder mehrere Mikrokanalplatten aufweisen, deren Gesamtfläche größer als diejenige der ersten Mikrokanalplatte ist. Gemäß dieser Ausführungsform werden die Sekundärelektronen vorzugsweise so fokussiert, daß sie vorzugsweise auf die bei der einen oder den mehreren Mikrokanalplatten der Detektionsvorrichtung minimal mögliche Anzahl von Kanälen fallen. Die von der ersten Mikrokanalplatte abgegebenen Sekundärelektronen können vorzugsweise durch ein zeitlich veränderliches elektrisches und/oder magnetisches Ablenkfeld zwischen verschiedenen Bereichen der zweiten Mikrokanalplattenanordnung kontinuierlich abgelenkt, geführt oder gedreht oder periodisch geschaltet, geführt oder gedreht werden. Die durchschnittliche Anzahl von Sekundärelektronen, die von einer Fläche der einen oder mehreren Mikrokanalplatten der Detektionsvorrichtung je Zeiteinheit empfangen werden, ist vorzugsweise kleiner als die durchschnittliche Anzahl der Sekundärelektronen, die je Zeiteinheit von einer entsprechenden Fläche der ersten Mikrokanalplatte abgegeben werden. Gemäß dieser Ausführungsform tritt vorteilhafterweise ein minimales Verbreitern der Impulshöhenverteilung auf, weil die Gesamtzahl der durch ein an der ersten Mikrokanalplatte ankommendes einzelnes Ion erzeugten Sekundärelektronen über verhältnismäßig wenige Kanäle der einen oder mehreren Mikrokanalplatten in der Detektionsvorrichtung verteilt wird. Daher ist es wahrscheinlicher, daß die Ausgabe jedes einzelnen Kanals in der einen oder den mehreren Mikrokanalplatten der Detektionsvorrichtung raumladungsbegrenzt ist, was zu einer verhältnismäßig schmalen Impulshöhenverteilung führt.According to one another embodiment become the secondary electrons emitted by the first microchannel plate at a certain time to a discrete area of the detection surface of the Detection device focused or guided. The detection device may have one or more microchannel plates whose total area is larger than that the first microchannel plate is. According to this embodiment become the secondary electrons preferably focused so that they preferably on the one or more microchannel plates the detection device minimum possible number of channels fall. The emitted from the first microchannel plate secondary electrons can preferably by a time-varying electrical and / or magnetic deflection field between different areas of the second Micro channel plate assembly continuously deflected, guided or rotated or periodically switched, guided or rotated. The average number of secondary electrons by one area the one or more microchannel plates of the detection device are received per unit time, is preferably smaller than that average number of secondary electrons per unit of time from a corresponding area the first microchannel plate are delivered. According to this embodiment Advantageously, a minimal broadening of the pulse height distribution occurs because of the total number of through a at the first microchannel plate incoming single ion generated secondary electrons over relatively few channels the one or more microchannel plates in the detection device is distributed. Therefore, it is more likely that the output of each Channels in the one or more microchannel plates of the detection device space charge is limited, resulting in a relatively narrow pulse height distribution leads.
Ein besonderer Vorteil der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der maximale durchschnittliche Ausgangsstrom des Innendetektors, der möglich ist, bevor die Verstärkung des Innendetektors beeinträchtigt wird, gegenüber einem herkömmlichen Ionendetektionssystem erhöht ist.One particular advantage of the preferred embodiment of the present invention Invention is that the maximum average output current of the indoor detector, the possible is before the gain of the Interior detector impaired will, opposite a conventional one Ion detection system increased is.
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun zusammen mit anderen Anordnungen, die nur der Erläuterung dienen, nur als Beispiel mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben. Es zeigen:Various embodiments of the present invention will now be described together with other arrangements, the only explanation serve as an example with reference to the attached drawing described. Show it:
Eine
herkömmliche
Mikrokanalplatte ist in
Eine
erste Hauptausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf
Die
erste Mikrokanalplatte
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
sind wenigstens eine, vorzugsweise wenigstens zwei, drei, vier,
fünf, sechs,
sieben, acht, neun oder zehn elektrostatische Linsen oder Elektroden
Beim
Betrieb fallen die beispielsweise aus dem Drift- oder Flugbereich
eines Flugzeit-Massenanalysators austretenden Ionen
Die
Sekundärelektronen
Wenigstens
einige, vorzugsweise im wesentlichen alle Sekundärelektronen
Die
Dispersion der von der ersten Mikrokanalplatte
Die
erste Elektrode
Die
Elektroden
Die
elektrostatische Linse
Es
sind an jeder der Elektronenflugbahnen
Wenngleich
sie nur in zwei Dimensionen dargestellt ist, zeigt die in
Eine
Potentialdifferenz kann zwischen der Austrittsfläche der ersten Mikrokanalplatte
Gemäß anderen
Ausführungsformen
können
die von der ersten Mikrokanalplatte
Gemäß einer
Ausführungsform
können
die von der ersten Mikrokanalplatte
Der
Szintillator
Die
von der Photokathode
Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
können
die vom Szintillator
Gemäß einer
anderen Ausführungsform
kann die Photokathode
Ein
Vorteil dieser Ausführungsform
besteht darin, daß der
Ausgang des Innendetektors
Bei
der in
Gemäß dieser
Ausführungsform
werden die Sekundärelektronen
in zwei im wesentlichen gleiche Portionen oder Ströme
Die
kombinierte Fläche
der Eintrittsflächen
der zwei Detektoren
Es
wird nun eine zweite Hauptausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der Ionen
Die
Sekundärelektronen
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
weist die verhältnismäßig große Detektionsvorrichtung
Gemäß der zweiten
Hauptausführungsform
kann der bevorzugte Innendetektor
Die
Die
an die erste Mikrokanalplatte
Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
werden die an die Elektroden der elektrostatischen Linse
Bei
den in den
Zur
ersten Zeit t1 werden die Linsenelektroden
Gemäß einer
anderen Ausführungsform
ist wenigstens eine der Linsenelektroden
Gemäß einer
anderen Ausführungsform
wird die Ablenkspannung, die an die Linsenelektroden
Wenngleich
von der Austrittsfläche
der ersten Mikrokanalplatte
Die
Gemäß einer
Ausführungsform
können
der Betrag und die Richtung des Magnetfelds zeitlich konstant gehalten
werden. Die der Beschleunigungsplatte oder der reflektierenden Elektrode
Wie
in
Die
Potentialdifferenz zwischen der Beschleunigungsplatte oder der reflektierenden
Elektrode
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
wird die Beschleunigungsplatte oder Elektrode
Gemäß einer
anderen Ausführungsform
wird das an die Beschleunigungsplatte oder Elektrode
Die
Ein
Magnetfeld, das vorzugsweise einen im wesentlichen konstanten Betrag
aufweist, wird vorzugsweise so eingerichtet, daß es im wesentlichen parallel
zur Austrittsfläche
der ersten Mikrokanalplatte
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
kann eine Detektionsfläche,
die mehr als zwei Detektoren aufweist, um die erste Mikrokanalplatte
Es
wird auch erwogen, daß bei
allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die erste Mikrokanalplatte
Wenngleich
bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die Fläche des
Detektors
Der Innendetektor gemäß der bevorzugten Ausführungsform kann in Zusammenhang mit Massenspektrometern verwendet werden, bei denen pseudokontinuierliche Innenquellen oder gepulste Innenquellen, wie Innenquellen mit einer matrixunterstützten Laserdesorptionsionisation ("MALDI") eingesetzt werden. Die bevorzugte Ausführungsform ist auch auf andere Massenspektrometer als Flugzeit-Massenspektrometer, beispielsweise Quadrupol-, Innenfallen- und Magnetsektor- Massenspektrometer, anwendbar.Of the Interior detector according to the preferred embodiment can be used in conjunction with mass spectrometers at those pseudo-continuous internal sources or pulsed internal sources, such as Internal sources with a matrix-assisted laser desorption ionization ("MALDI") are used. The preferred embodiment is also applicable to mass spectrometers other than time-of-flight mass spectrometers for example, quadrupole, inside trapping and magnetic sector mass spectrometers, applicable.
Wenngleich die vorliegende Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, daß verschiedene Änderungen an der Form und den Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne von dem in den anliegenden Ansprüchen dargelegten Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.Although the present invention with reference to preferred embodiments will be understood by those skilled in the art that various changes can be made on the form and the details, without from that in the appended claims to depart from the scope of the invention.
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CN110703293B (en) * | 2019-09-29 | 2020-12-29 | 中国科学院近代物理研究所 | Single ion real-time monitoring device and method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4322104A1 (en) * | 1993-07-02 | 1995-01-19 | Bergmann Thorald | Detector for time-of-flight mass spectrometers with low time-of-flight errors and a large aperture at the same time |
DE69200648T2 (en) * | 1991-07-01 | 1995-05-04 | Intevac Inc | Microchannel plate with limited feedback. |
US5693946A (en) * | 1996-06-11 | 1997-12-02 | Trustees Of Boston University | Single photon imaging with a Bi-Linear charge-coupled device array |
DE69328818T2 (en) * | 1992-12-17 | 2000-10-19 | Intevac Inc | Hybrid photomultiplier tube with high sensitivity |
WO2003054914A2 (en) * | 2001-12-19 | 2003-07-03 | Ionwerks, Inc. | Time-of-flight mass spectrometer multi-anode detector |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2319196A1 (en) * | 1975-07-25 | 1977-02-18 | Cameca | PRECISE IONIC CURRENT MEASUREMENT DEVICE AND MASS SPECTROMETER USING SUCH A DEVICE |
JPS6240147A (en) * | 1985-08-14 | 1987-02-21 | Shimadzu Corp | Ion detector |
DE3903750A1 (en) * | 1989-02-06 | 1990-08-16 | Eberhard Koehler | Anode arrangement for an electron detector, resolving in space and time, and detectors therewith |
US4988867A (en) * | 1989-11-06 | 1991-01-29 | Galileo Electro-Optics Corp. | Simultaneous positive and negative ion detector |
DE4019005C2 (en) * | 1990-06-13 | 2000-03-09 | Finnigan Mat Gmbh | Devices for analyzing high mass ions |
JP3270707B2 (en) * | 1997-03-31 | 2002-04-02 | 株式会社日本ビーテック | Ion detector |
EP0970504B1 (en) * | 1998-01-23 | 2004-11-17 | Micromass UK Limited | Time of flight mass spectrometer and dual gain detector therefor |
JP2001273867A (en) * | 2000-03-27 | 2001-10-05 | Jeol Ltd | Device for detection of micro channel |
WO2003071569A2 (en) * | 2002-02-20 | 2003-08-28 | University Of Washington | Analytical instruments using a pseudorandom array of sample sources, such as a micro-machined mass spectrometer or monochromator |
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2004
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69200648T2 (en) * | 1991-07-01 | 1995-05-04 | Intevac Inc | Microchannel plate with limited feedback. |
DE69328818T2 (en) * | 1992-12-17 | 2000-10-19 | Intevac Inc | Hybrid photomultiplier tube with high sensitivity |
DE4322104A1 (en) * | 1993-07-02 | 1995-01-19 | Bergmann Thorald | Detector for time-of-flight mass spectrometers with low time-of-flight errors and a large aperture at the same time |
US5693946A (en) * | 1996-06-11 | 1997-12-02 | Trustees Of Boston University | Single photon imaging with a Bi-Linear charge-coupled device array |
WO2003054914A2 (en) * | 2001-12-19 | 2003-07-03 | Ionwerks, Inc. | Time-of-flight mass spectrometer multi-anode detector |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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