DE1214437B - Verfahren zur Ionenerzeugung in einer Funkenionenquelle fuer Massenspektroskope - Google Patents
Verfahren zur Ionenerzeugung in einer Funkenionenquelle fuer MassenspektroskopeInfo
- Publication number
- DE1214437B DE1214437B DEA40274A DEA0040274A DE1214437B DE 1214437 B DE1214437 B DE 1214437B DE A40274 A DEA40274 A DE A40274A DE A0040274 A DEA0040274 A DE A0040274A DE 1214437 B DE1214437 B DE 1214437B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- spark
- ion source
- voltage
- sample
- irradiation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/10—Ion sources; Ion guns
- H01J49/18—Ion sources; Ion guns using spark ionisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J17/00—Gas-filled discharge tubes with solid cathode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/10—Ion sources; Ion guns
- H01J49/16—Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field-, thermionic- or photo-emission
- H01J49/161—Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field-, thermionic- or photo-emission using photoionisation, e.g. by laser
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2893/00—Discharge tubes and lamps
- H01J2893/0059—Arc discharge tubes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. σ.:
GOIn
Nummer: 1214 437
Aktenzeichen: A 40274IX b/421
Anmeldetag: 23. Mai 1962
Auslegetag: 14. April 1966
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ionenerzeugung in einer Funkenionenquelle
für Massenspektroskope, und zwar wird eine Weiterentwicklung und Verbesserung der bekannten
Hochfrequenzfunkenionenquelle angegeben.
Für die massenspektroskopische Analyse von Metallen oder metallisierten festen Proben ist es
üblich, einen Hochfrequenzvakuumfunken als Ionenquelle zu benutzen. Die Funkenentladung findet dabei
zwischen zwei Elektroden statt, von denen mindestens eine durch die zu analysierende Probe dargestellt
wird. Die in einem solchen Funken gebildeten Ionen haben ungleiche Anfangsenergien und
müssen daher mit einem doppelt fokussierenden Trennsystem analysiert werden.
Der Vakuumfunke bietet als Ionenquelle die folgenden grundsätzlichen Vorteile:
1. Der Funkenübergang und damit die für die Verdampfung der Probe erforderliche Wärmeentwicklung
erfolgt eng lokalisiert.
2. Der Ionisierungsvorgang wird durch den Verdampfungsprozeß selbst ausgelöst und genährt.
Beides wirkt sich so aus, daß der Anteil von unerwünschten Untergrundionen so gering wie möglich
gehalten wird. Im Gegensatz zu der anderen bekannten Methode für die Ionisierung von Metallen durch
Verdampfung der Probe aus einem Ofen in einen ionisierenden Elektronenstrahl hinein bietet die
Funkenionenquelle den Vorteil, daß die Verdampfung von Material im wesentlichen auf die eigentliche
Probe beschränkt bleibt und daß der kleine Anteil aus der Umgebung der Probe und damit außerhalb
des Funkenbereiches abdampfender Atome und Moleküle zum größten Teil nicht ionisiert wird und
somit nur einen geringen Untergrundionenstrom liefert.
Die bisher in Massenspektrographen verwendete Ausführung der Funkenionenquelle hat aber auch
Nachteile, die zum Teil durch die Verwendung einer Hochfrequenzspannung für die Funkenerzeugung
herrühren, zum anderen daher, daß der Funkenübergang springt und dadurch verschiedene Zonen der
Probe erfaßt. Die Hochfrequenzspannung stellt eine erhebliche Störquelle für die empfindlichen elektrometrischen
Nachweismittel dar, die für die Ionenstrommessung benötigt werden, und machen umfangreiche
Abschirmmaßnahmen erforderlich. Das Springen des Funkens hat eine Unstabilität der Ionenerzeugung
und damit größere Schwankungen in den Meßergebnissen zur Folge.
Eine Verbesserung der Funkenionenquelle wird nun erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die
Verfahren zur Ionenerzeugung in einer
Funkenionenquelle für Massenspektroskope
Funkenionenquelle für Massenspektroskope
Anmelder:
ATLAS Meß- und Analysentechnik G.m.b.H., Bremen, Woltmershauser Str. 442-448 a
Als Erfinder benannt:
Dr. Ludolf Jenckel, Bremen-St. Magnus
Funken durch gleichzeitige Anwendung einer Zündspannung und lokale Bestrahlung der Probenelektrode
mit einer Strahlung von hoher Energiedichte ausgelöst werden. Es ist möglich, durch eine solche
Bestrahlung an dem vorgewählten Ort der Probenoberfläche augenblicklich eine so hohe Energiedichte
zu erzeugen, daß eine starke lokale Temperaturerhöhung stattfindet und der damit verbundene, lokal
as begrenzte Dampfdruckanstieg die Funkenentladung
auslöst. Dadurch ist die vorteilhafte Möglichkeit gegeben, die störenden hohen, zur Funkenzündung benötigten
Hochfrequenzspannungen zu vermeiden. Man kann sogar ganz auf die Verwendung von Hochfrequenzspannung
für den Betrieb der Funkenstrecke verzichten und zu einem Gleichspannungsfunken mit
niedriger Betriebsspannung übergehen. Außerdem kann man durch die auslösende Strahlung den Ort,
an dem die Zündung ansetzt, fixieren und das Springen des Funkens erheblich verringern.
Als Mittel für die Erzeugung einer ausreichend hohen Energiedichte kommt in erster Linie eine
Laserlichtquelle in Betracht. Zur Bestrahlung der Probenelektrode kann aber auch ein scharf gebündelter
Elektronenstrahl verwendet werden, mit dem sich bekanntlich Energie in vergleichbarer Dichte wie
mit einem Laser auf einen eng begrenzten Ort einer Probe übertragen läßt. Die Anwendung eines solchen
Elektronenstrahls hat den Vorteil, daß die Länge der Bestrahlungszeiten nahezu beliebig variiert
werden kann.
Es ist bekannt, solche energiedichten Strahlungen zum Schmelzen, Verdampfen und Ionisieren von
Substanzen einzusetzen.
Die Abbildung veranschaulicht in schematischer Darstellung eine Ionenquelle zur Durchführung des
Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung.
609 558/357
1 214 4»
In einer Hochvakuumkammer 1 werden zwischen zwei Elektroden 2 und'3, von,denen die eine3;invvorliegenden
Beispiel die Elektrode 3, aus der zu untersuchenden Probe besteht, Funkenentladungen F
erzeugt. Die bei der Funkenentladung entstehenden Ionen werden in üblicher Weise durch ein; mit Hilfe
von Elektroden 4,5 erzeugtes elektrisches Feld in Form eines scharf gerichteten Bündels B in das mit
der Kammer 1 verbundene Trennrohr 6 eines Massenspektroskopes gestrahlt.
Zur Erzeugung des Funkens F sind die Elektroden 2, 3 an ein Hochspannungsgerät 7 angeschlossen.
Dieses Hochspannungsgerät kann mit Hochfrequenz, Niederfrequenz oder auch Gleichspannung arbeiten.
Die Probenelektrode 3 wird durch einen Laserstrahl L an der Funkenübergangsstelle bestrahlt, der
von einem Lasergerät 8 erzeugt und über eine in der Wandung des Vakuumgefäßes 1 angeordnete Linse 9
auf die gewünschte Stelle der Probenelektrode 3 ausgerichtet wird, ao
Hochspannungsgerät 7 und Lasergerät 8 können über eine Leitung 10 miteinander gekoppelt sein, um
die günstigste zeitliche Zuordnung von Spannungsund Laserimpuls herbeizuführen.
Im Rahmen der Erfindung wäre als weitere Ausführung noch hervorzuheben: Wird die Bestrahlung
statt durch eine Laserquelle durch ein Elektronenstrahlgerät-ausgeführt,
so ist eine solche Einrichtung zur Elektronenstrahlerzeugung yakuummäßig mit der
Ionenquelle zu verbinden. -■■
Claims (4)
1. Verfahren zur Ionenerzeugung in einer Funkenionenquelle für Massenspektroskope, bei
welchem durch die Entladung das zu untersuchende Material, aus dem eine Elektrode, die
Proberielektrode, besteht bzw. in ihr enthalten ist, verdampft und ionisiert wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die Funkenentladung durch gleichzeitiges Anlegen einer Zündspannung
an die beiden Elektroden und einer lokalen Bestrahlung an die Probenelektrode mit einer Strahlung
von hoher Energiedichte ausgelöst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlung der Probenelektrode
durch eine Laserlichtquelle erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlung der Probenelektrode
durch einen scharf gebündelten Elektronenstrahl erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch Anwendung einer niederfrequenten
Funkenspannung oder einer Funkengleichspannung.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
609 558/357 4.66 © Bundesdruckerei Berlin
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA38667A DE1198465B (de) | 1961-10-26 | 1961-10-26 | Ionenquelle fuer feste Substanzen |
DEA40274A DE1214437B (de) | 1961-10-26 | 1962-05-23 | Verfahren zur Ionenerzeugung in einer Funkenionenquelle fuer Massenspektroskope |
US233204A US3294970A (en) | 1961-10-26 | 1962-10-24 | Means comprising a source of coherent radiant energy for the production of ions for mass spectrometry |
GB40436/62A GB1018508A (en) | 1961-10-26 | 1962-10-25 | Improvements in or relating to method and arrangements for production of ions |
FR913522A FR1355550A (fr) | 1961-10-26 | 1962-10-26 | Procédé et appareillage pour la production d'ions, notamment pour la spectrométrie de masse |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA38667A DE1198465B (de) | 1961-10-26 | 1961-10-26 | Ionenquelle fuer feste Substanzen |
DEA40274A DE1214437B (de) | 1961-10-26 | 1962-05-23 | Verfahren zur Ionenerzeugung in einer Funkenionenquelle fuer Massenspektroskope |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1214437B true DE1214437B (de) | 1966-04-14 |
Family
ID=25963665
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA38667A Pending DE1198465B (de) | 1961-10-26 | 1961-10-26 | Ionenquelle fuer feste Substanzen |
DEA40274A Pending DE1214437B (de) | 1961-10-26 | 1962-05-23 | Verfahren zur Ionenerzeugung in einer Funkenionenquelle fuer Massenspektroskope |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA38667A Pending DE1198465B (de) | 1961-10-26 | 1961-10-26 | Ionenquelle fuer feste Substanzen |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3294970A (de) |
DE (2) | DE1198465B (de) |
GB (1) | GB1018508A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4133121A1 (de) * | 1991-10-05 | 1993-04-08 | Inst Festkoerperphysik Und Ele | Anordnung zur erzeugung einer feinfokussierten niederenergetischen ionensonde |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE654594A (de) * | 1963-10-28 | 1965-04-20 | ||
US3398322A (en) * | 1964-09-17 | 1968-08-20 | Air Force Usa | High voltage switch |
US3360733A (en) * | 1964-11-12 | 1967-12-26 | Boeing Co | Plasma formation and particle acceleration by pulsed laser |
US3406349A (en) * | 1965-06-16 | 1968-10-15 | Atomic Energy Commission Usa | Ion beam generator having laseractivated ion source |
FR1456884A (fr) * | 1965-09-16 | 1966-07-08 | Commissariat Energie Atomique | Procédé d'obtention d'impulsions de tension élevée et dispositif en comportant application |
US3677642A (en) * | 1967-08-04 | 1972-07-18 | Varian Associates | Ion cyclotron resonance stimulated glow-discharge method and apparatus for spectral analysis |
DE1900569C3 (de) * | 1969-01-07 | 1976-01-08 | Varian Mat Gmbh, 2800 Bremen | Festkörper-Ionenquelle |
US3633067A (en) * | 1970-01-09 | 1972-01-04 | Comp Generale Electricite | Magneto-optically controlled ionization tube |
US3710178A (en) * | 1970-09-14 | 1973-01-09 | Stanford Research Inst | Spark-gap triggering system |
DE2141387C3 (de) * | 1971-08-18 | 1975-12-11 | Ernst Dr. 8000 Muenchen Remy | Verfahren zur auf Mikrobereiche beschränkten Verdampfung, Zerstörung, Anregung und/oder Ionisierung von Probenmaterial sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
US3746860A (en) * | 1972-02-17 | 1973-07-17 | J Stettler | Soft x-ray generator assisted by laser |
US3748475A (en) * | 1972-02-17 | 1973-07-24 | T Roberts | Neutron generator axially assisted by laser |
US4217494A (en) * | 1973-02-02 | 1980-08-12 | Jersey Nuclear-Avco Isotopes, Inc. | Isotope separation with improved selective ionization |
US3935451A (en) * | 1973-02-02 | 1976-01-27 | Jersey Nuclear-Avco Isotopes, Inc. | Method and apparatus for separating laser ionized particles from background ions |
US3953731A (en) * | 1973-12-27 | 1976-04-27 | Jersey Nuclear-Avco Isotopes, Inc. | Isotope separation utilizing zeeman compensated magnetic extraction |
US3959649A (en) * | 1973-12-27 | 1976-05-25 | Jersey Nuclear-Avco Isotopes, Inc. | Collection of ions in a plasma by magnetic field acceleration with selective polarization |
IL47139A (en) * | 1974-05-13 | 1977-07-31 | Jersey Nuclear Avco Isotopes | Method and apparatus for impact ionization of particles |
US4000420A (en) * | 1974-06-11 | 1976-12-28 | The Board Of Trustees Of Leland Stanford Junior University | Method and apparatus for separating isotopes |
US4031389A (en) * | 1974-06-26 | 1977-06-21 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Isotope separation using metallic vapor lasers |
DE2540505A1 (de) * | 1975-09-11 | 1977-03-24 | Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg | Flugzeit-massenspektrometer fuer ionen mit unterschiedlichen energien |
GB1582706A (en) * | 1976-04-15 | 1981-01-14 | Unisearch Ltd | Apparatus and method for separating isotopes |
US4159421A (en) * | 1977-02-04 | 1979-06-26 | Jersey Nuclear-Avco Isotopes, Inc. | Method and apparatus for suppressing electron generation in a vapor source for isotope separation |
DE2819711C2 (de) * | 1978-05-05 | 1984-02-16 | Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung mbH, 8000 München | Verfahren und Vorrichtung zur Analyse einer Probe mit Hilfe gepulster Laserstrahlung |
US4346330A (en) * | 1980-04-14 | 1982-08-24 | Thermo Electron Corporation | Laser generated high electron density source |
GB8928917D0 (en) * | 1989-12-21 | 1990-02-28 | Vg Instr Group | Method and apparatus for surface analysis |
US5015862A (en) * | 1990-01-22 | 1991-05-14 | Oregon Graduate Institute Of Science & Technology | Laser modulation of LMI sources |
US9236215B2 (en) * | 2009-12-20 | 2016-01-12 | HIL Applied Medical, Ltd. | System for fast ions generation and a method thereof |
US9048079B2 (en) * | 2013-02-01 | 2015-06-02 | The Rockefeller University | Method and apparatus for improving ion transmission into a mass spectrometer |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2851652A (en) * | 1956-05-21 | 1958-09-09 | Robert H Dicke | Molecular amplification and generation systems and methods |
US2976413A (en) * | 1956-06-25 | 1961-03-21 | Cons Electrodynamics Corp | Mass spectrometer |
US3047718A (en) * | 1959-11-24 | 1962-07-31 | Gen Electric | Negative ion generator |
-
1961
- 1961-10-26 DE DEA38667A patent/DE1198465B/de active Pending
-
1962
- 1962-05-23 DE DEA40274A patent/DE1214437B/de active Pending
- 1962-10-24 US US233204A patent/US3294970A/en not_active Expired - Lifetime
- 1962-10-25 GB GB40436/62A patent/GB1018508A/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4133121A1 (de) * | 1991-10-05 | 1993-04-08 | Inst Festkoerperphysik Und Ele | Anordnung zur erzeugung einer feinfokussierten niederenergetischen ionensonde |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1198465B (de) | 1965-08-12 |
US3294970A (en) | 1966-12-27 |
GB1018508A (en) | 1966-01-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1214437B (de) | Verfahren zur Ionenerzeugung in einer Funkenionenquelle fuer Massenspektroskope | |
DE69219618T2 (de) | Coronaentladung-ionenquelle | |
DE3856268T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von teilchenbündeln | |
DE3878828T2 (de) | Sekundaerelektronen-detektor zur anwendung in einer gasumgebung. | |
DE3517667A1 (de) | Laser-massenspektrometer | |
DE69737942T2 (de) | Verfahren zum Erreichen eines im Wesentlichen gleichförmigen Oberflächenpotentials eines isolierenden Objektes | |
EP3788346B1 (de) | Funkenemissionsspektrometer mit abtrennbarer funkenkammer | |
DE1439828B2 (de) | Elektronenmikroskop | |
DE1808965A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Dissoziation eines atomabsorptionsspektralanalytisch zu untersuchenden Probenmaterials mittels eines Plasmagenerators | |
DE2152467B2 (de) | Gerät zur Elementenanalyse | |
DE2520530A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur ionisation einer isotopenart | |
DE1209326B (de) | Messzelle zur Erzeugung eines elektrischen Signals zur Anzeige eines ionisierbaren Pruefgases in einem Messgasgemisch | |
DE2110323B2 (de) | Vorrichtung zur Untersuchung von Stoffen durch Röntgenemissions-Analyse | |
DE2136460A1 (de) | Röntgenstrahlenquelle | |
DE1929429A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Anregung eines spektrochemisch zu untersuchenden Materials | |
DE102019204694A1 (de) | Massenspektrometer mit einer Ionisierungseinrichtung | |
DE1950938A1 (de) | Massenspektrograph | |
DE2642637A1 (de) | Roentgenfluoreszenzspektrometer | |
DE2363581A1 (de) | Verfahren zur zerstoerungsfreien chemischen analyse | |
DE69518902T2 (de) | Vorrichtung zur Verringerung der Kontamination einer Ionenquelle zur Verwendung in einem Massenspektrometer zur Lecksuche | |
DE1979369U (de) | Vorrichtung zur ionenerzeugung mit einer funkenionenquelle in der vakuumkammer eines massenspektroskopes. | |
DE3034782A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung einer ionenstroemung | |
DE1598843B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren eines Stoffes in der Gas phase | |
DE2529037B2 (de) | Elektroradiographische vorrichtung | |
DE2202347C3 (de) | Elektronenstrahl-Analysator zum Nachweis von Auger-Elektronen |