DE103586T1 - Durch zerstaeubung induzierte resonanz-ionisierungsspektrometrie. - Google Patents

Claims (26)

G. Samuel Hurst, et al 83 900 764.8-2108 Patentansprüche

1. Verfahren zum mengenmäßigen Analysieren einer Komponente in einem Probekörper mit folgenden Verfahrensschritten:

Bombardieren des Probekörpers mit energiereichen Teilchen, um dadurch eine Wolke der Bestandteile des Probekörpers zu erzeugen;

Unterwerfen der Wolke einer durch Laser angeregten Resonanz-Ionisations-Spektroskopie zum selektiven Ionisieren der Bestandteile in der Wolke, die der Komponente entsprechen; und

Erfassen der Ionen, die sich aus der durch Laser angeregten Resonanz-Ionisations-Spektroskopie ergeben, als Maß der ^ .Menge der Komponente in dem Probekörper.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Wolke Ionen und neutrale Teilchen enthält, ferner mit dem Verfahrensschritt des Entfernens der Ionen aus der Wolke vor dem Verfahrens-

3® schritt der durch Laser angeregten Resonanz-Ionisations-Spektroskopie.

3- Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die energiereichen

Teilchen einen Strahl von energiereichen Ionen enthalten. 35

4. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Verfahrensschritt des Herausziehens der Ionen, die durch die durch

Laser angeregte Resonanz-Ionisations-Spektroskopie erzeugt sind, und mit dem Verfahrensschritt des Transportierens der Ionen für den Erfassungs-Verfahrensschritt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Verfahrensschritt des Unterwerfens der sich aus der durch Laser angeregten Resonanz-Ionisations-Spektroskopie ergebenden Ionen einer Massen-Analyse vor dem Erfassungs-Verfahrensschritt .
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6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Massen-Analyse das Hindurchführen der Ionen durch ein Flugzeit-Massenspektrometer enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Massen-Analyse das Hindurchführen der Ionen durch ein vierpoliges Hochfrequenz-Massenspektrometer enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Massen-Analyse das Hindurchführen der Ionen durch ein Magnetbereich-Massenspektrometer enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 8, ferner mit dem Verfahrensschritt des Einbettens von Ionen in ein Ziel nach dem Ver- fahrensschritt der Massen-Analyse während des Erfassungs-Verfahrensschrittes, und mit dem Verfahrensschritt des Zurückführens des Zieles als Probekörper zum Wiederholen der Analyse.

3010. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der bombardierende Ionenstrahl positive Argon-Ionen enthält.

11. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die bombardierenden, energiereichen Teilchen einen Strahl enthalten, der in sich

35wiederholender Weise gepulst wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der Laser-Strahl zum Erreichen der Resonanz-Ionisations-Spektroskopie in sich

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wiederholender Weise mit einer ausgewählten zeitlichen Beziehung zu der Frequenz des Strahles aus energiereichen Teilchen gepulst wird.

13. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Entfernen der

Ionen aus der Wolke durch Aufrechterhalten eines negativeren Potentials auf dem Probekörper gegenüber demjenigen einer ersten Elektrode nahe an dem Probekörper erzielt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 5, ferner mit dem Verfahrensschritt des Führens von Ionen, die durch die durch Laser angeregte Resonanζ -Ionisations-Spektroskopie erzeugt sind, durch ein Energiefilter, bevor die Ionen der Massen-Analyse

unterworfen werden. 15

15. Verfahren nach Anspruch 13, ferner mit dem Verfahrensschritt des Anlegens eines Potentials an eine zweite Elektrode, die nahe der ersten Elektrode und weiter entfernt von dem Probekörper als die erste Elektrode liegt, um die Ionen

zu beschleunigen, die durch die durch Laser angeregte Resonanz-Ionisation erzeugt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Ionisations-Verfahrensschritt der durch Laser angeregten Resonanz-Ionisations-Spektroskopie zwischen der ersten Elektrode und dem Probekörper ausgeführt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Ionisations-Verfahrensschritt der durch Laser angeregten Resonanz-

^⁰ Ionisations-Spektroskopie zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode ausgeführt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Erfassen der Ionen der bestimmten Komponente in einem Elektronenmulti-

3^ plizierer-Detektor ausgeführt wird.

19. Gerät für die mengenmäßige Analyse einer Komponente in einem Probekörper, mit folgenden Merkmalen:

Einer Einrichtung zum Befestigen des Probekörpers; einer Quelle von energiereichen Teilchen mit einer ausreichenden Energie, um Material aus dem Probekörper los-5

zuschlagen, um eine Wolke der losgeschlagenen Bestandteile des Probekörpers zu bilden; einer Einrichtung zum Richten der energiereichen Teilchen auf den Probekörper, um dadurch die losgeschlagene Wolke der Bestandteile in dem Probekörper zu erzeugen;

einer Laserstrahlquelle, die eingestellt ist, um einen Strahl von Photonen mit ausgewählten Wellenlängen zu erzeugen, die zum Erzeugen von Ionen mittels Resonanz-Ionisations-Spektroskopie einer ausgewählten Komponente in der Wolke geeignet sind;

einer Einrichtung zum Richten der ausgewählten Photonen von der Laserquelle, um die Wolke abzufangen und um dadurch in selektiver Weise die Komponente zu ionisieren; einer Erfassungseinrichtung zum Messen der durch die

Resonanζ - Ionisations-Spektroskopie erzeugten Ionen. 20

20. Gerät nach Anspruch 19, bei dem die Quelle von energiereichen Teilchen eine Quelle eines energiereichen Ionenstrahls ist.

21. Gerät nach Anspruch 19, ferner mit einer Einrichtung zum Trennen der durch die energiereichen Teilchen erzeugten Ionen aus der Wolke.

22. Gerät nach Anspruch 21, bei dem die Einrichtung zum

Trennen der Ionen eine erste Elektrode enthält, die in der Nähe der Einrichtung zum Befestigen des Probekörpers liegt, wobei die erste Elektrode bei einem elektrischen Potential bezüglich des Probekörpers gehalten wird, um die Ionen auf den Probekörper hinzustoßen.

23- Gerät nach Anspruch 22, ferner mit einer Beschleunigungseinrichtung nahe der ersten Elektrode, die weiter entfernt

von der Probekörperhaltereinrichtung liegt als die

erste Elektrode, um die Ionen der Resonanz -Ionisations-Spektroskopie auf die Erfassungseinrichtung hin zu
p- beschleunigen.

24. Gerät nach Anspruch 23, bei dem die Beschleunigungseinrichtung eine zweite Elektrodeneinrichtung enthält,
die bei einem elektrischen Potential gehalten wird, das

für die Beschleunigung ausreicht.

25. Gerät nach Anspruch 20, bei dem die Ionenquelle
einen Strahl von positiven Argon-Ionen erzeugt.

._

26. Gerät nach Anspruch 25, ferner mit einer Einrichtung zum Pulsen des Ionenstrahls von der Quelle vor dem Richten des Ionenstrahls von der Ionenquelle auf den Probekörper.

27. Gerät nach Anspruch 26, ferner mit einer Einrichtung

zum Pulsen des Photonenstrahls bei einer Frequenz, die
20

eine zeitliche Beziehung zu den Pulsen des Ionenstrahls
aufweist.

28. Gerät nach Anspruch 19, bei dem die Erfassungsein-
__ richtung für die Ionen der Komponente in dem Probekörper

einen Elektronen-Multiplizierer-Detektor enthält.

29- Gerät nach Anspruch 19, ferner mit einem Energiefilter, der zwischen der Einrichtung zum Halten des Probe-

körpers und der Erfassungseinrichtung angeordnet ist, zum 30

Empfangen der durch die Resonanζ-Ionisations-Spektroskopie erzeugten Ionen, um eine Energie-Unterscheidung der Ionen der Resonanζ -Ionisations-Spektroskopie zu erhalten.

_ '30- Gerät nach Anspruch 29, ferner mit einem an dem Aus-35

gang des Energiefilters angebrachten Massen-Analyse-Gerät für die Massenunterscheidung der durch die Resonanz Ionisations-Spektroskopie erzeugten Ionen.

31- Gerät nach Anspruch 30, bei dem das Massen-Analyse-Gerät ein Flugzeit-Massenspektrometer ist.

Anspruch 32 fehlt.

■33- Gerät nach Anspruch 30, bei dem das Massen-Analyse-Gerät ein vierpoliges Hochfrequenz-Massen-Analyse-Gerät ist.

34. Gerät nach Anspruch 30, bei dem das Massen-Analyse-Gerät ein Magnetbereichs-Massen-Analyse-Gerät ist.

, c * Der Anspruch 32 fehlte bereits in den ursprünglichen Unterlagen der PCT-Anmeldung.