DE1296418C2 - Vorrichtung zur Gewinnung einer elektrischen Spannung als Mass fuer das Verhaeltnis Masse zu Ladung von Ionen - Google Patents
Vorrichtung zur Gewinnung einer elektrischen Spannung als Mass fuer das Verhaeltnis Masse zu Ladung von IonenInfo
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- DE1296418C2 DE1296418C2 DE1963K0050644 DEK0050644A DE1296418C2 DE 1296418 C2 DE1296418 C2 DE 1296418C2 DE 1963K0050644 DE1963K0050644 DE 1963K0050644 DE K0050644 A DEK0050644 A DE K0050644A DE 1296418 C2 DE1296418 C2 DE 1296418C2
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/022—Circuit arrangements, e.g. for generating deviation currents or voltages ; Components associated with high voltage supply
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Description
ι 2
winnung einer elektrischen Spannung als Maß fur das J °
e
\t u-1* - »x TJ (">\
ι j- Die Auswertung der gelieferten Ergebnisse erfordert
mit Hilfe eines homogenen Magnetfeldes nach ihrem 5 fahrungen.
m . . , ... U1, p. »- Sollen die Massenzahlen direkt angezeigt werden,
e getrennt werden, nut einer Hall-Sonde zur Messung &Q wird vorteilhafterweise ein Koordinaten-Anzeige-
der Magnetfeldstärke. gerät verwendet, wobei der eine Koordinaten-Eingang
in den Ionenkollektor eines Massenspekirographen kollektors angeschlossen ist.
eindringenden Ionen kann durch folgende Gleichung An sich bekannt ist eine sogenannte »Hall«-
ausgedrückt werden: Quadriereinheit, in der zwei Hall-Generatoren in
™ _ j^. ^* (I)*5 sPannunß dann ein dem Quadrat der magnetischen
e
γ
Feldstärke H proportionaler Wert abgenommen wer
den kann, wenn dem ersten Hall-Generator ein kon-
wobei H die magnetische Feldstärke des Ablenkfeldes, stanter Steuerstrom zugeführt wird. Wird als Erreger-V die lonenbeschleunigungsspannung und k eine strom der Magnetfeldspule ein Strom / verwendet,
Konstante ist ao so ist die Ausgangsspannung am zweiten Hall-Gene-
e des ersten Hall-Generators konstant sem.
der in den Ionenkbllektor eindringenden Ionen In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der
umgekehrt proportional der jeweiligen Ionenbeschleu· Erfindung beispielsweise dargestellt Es zeigt
nigungsspannung und außerdem proportional dem as A b b. 1 ein Blockschaltbild eines Anzeigesystems
Quadrat der magnetischen Feldstärke. Zur Messung und
der jeweiligen Feldstärke sind nun zwei Methoden A b b. 2 ein schematisches Schaltbild einer Detektorbekannt, einmal eine indirekte Methode, bei welcher einheit zur Verwendung im Gerat von A b b. 1.
der Erregerstrom gemessen wird, und eine direkte Ein magnetischer Massenspektrograph weist eine
Methode, bei welcher in das Magnetfeld Hall-Sonden 30 Analysatoreinheit auf, die aus einem Ionenbeschleueingesetzt werden. niger 1 mit einer Ionenbeschleunigungsspannung V,
Abgesehen von Meßfehlern infolge elektromagne- einem Ionenablenksystem 2 mit einem Magnetfeld H
tischer Rest-Hysteresis bei der indirekten Methode sowie einem Ionenkollektor und Verstärker 3 besteht
weisen beide Methoden den Nachteil auf, daß der Eine Detektoreinheit 4 mit zwei Hall-Generatoren 9
erzielte Meßwert lediglich proportional der Quadrat- 35 und 10 ist in dem Spalt zwischen den Magnetpolen,
wurzel von m ist Wenn »also eine Massenanalyse welche das Magnetfeld H erzeugen, angeordnet Ein
t · * dem Hall-Generator 9 der Detektoreinheit 4 zugeeiner unbekannten Probe durchgeführt wird, so weist führter Steuerstrom wird durch einen automatischen
die Skalenreihe der Massenzahlen des erzielbaren Regelkreis 5 gesteuert. Die Ausgangsseite der Detcktor-Massenspektrums keine gleichmäßige» Abstände auf, 40 einheit 4 ist mit einer der Koordinaten (beispielsweise
die Skalenreihe schiebt sich vielmehr mit ansteigender der Y-Achse) eines Aufzeichnungsgerätes 8 mit
Massenzahl zusammen. Um ein derartiges Massen· Jf-/-Koordinatensystem über einen Zähler 6 und ein
Spektrum auswerten zu können, sind deshalb kompli- .. ___ .. . m ~. .
zierte Verfahren erforderlich, beispielsweise Ver- Anzeigegerät 7 zum Anzeigen des e -Wertes vergleiche mit bekannten Massenspektren, und außerdem 45 bunden. Die andere Koordinate (Y)des Aufzeichnungsbeträchtliche Erfahrungen und Kenntnisse. gerätes ist mit der Ausgangsseite des Ionenkollektors
spektrographen zu schaffen, der den Wert m an Die Detektoreinheit 4 im Spalt des Magneten ist so
e r
e
ausgebildet daß die Ausgangsklemmen des primären
jedem Punkt des erzielten Massenspektrums direkt 50 Hall-Generators 9 mit den Eingangsklemmen des
anzeigt und ein lineares Massenspektrum liefert. sekundären Hall-Generators 10 verbunden sind, bei-
eine Stromquelle, die an die Hall-Sonde einen zur derm's ist ein Verstärker 11 zwischen einer der Aus-
tionalen Erregerstrom liefert und durch eine zweite, 35 entsprechenden Eingangsklemme des zweiten HaIl-
im gleichen Magnetfeld angeordnete Hall-Sonde, Generators 10 vorgesehen. Der automatische Regel-
deren Eingang mit dem Ausgang der ersten Hall- kreis 5 ist so ausgebildet, daß er der Eingangsseite des
dem Verhältnis m proportionale Spannung einstellt. K
<jcss?n Betrag umgekehrt proportional dem Betrag
e r v v 6 60 der Ionenbeschleunigungsspannung V ist.
tional der Beschleunigungsspannung und proportional keiten auf:
dem Quadrat der Feldstärke ist, damit aber direkt H
proportional dem gesuchten Wert m g. Somit fallen '5 £*' ~ /ci' H ~ y
*2)
alle obenerwähnten Schwierigkeiten weg, d. h., es
wird ein lineares Massenspektrum erzielt, und der Auf Grund dieser Anordnung der Detektoreinheit 4,
bei welcher die Ausgangsspannung Eh1 des ersten
Hall-Generators 9 direkt oder über einen Verstärker 11 zu den Eingangsklemmen des zweiten Hall-Generators
10 geführt wird, so daß durch diesen ein Steuerstrom In proportional der Spannung Ehi fließt,
weist die Ausgangsspannung £*, des zweiten Hall-Generators
10 die folgenden Abhängigkeiten auf:
~Ε*·Η~
(3)
IO
»5
Damit ist aber die Ausgangsspannung Ek1 bezüglich
ihres Betrages direkt proportional! dem Wert
Die Ausgangsspannung bzw. das Ausgangssignal wird dann durch den Zähler 6 geleitet oder durch einen geeigneten
Verstärker verstärkt und darauf in das Anzeigegerät 7 eingegeben, in welchem das Signal den Betrag
von m , welcher der obigen Gleichung (1) zu jedem *>
Zeitpunkt genügt, anzeigt Das die Anzeige des Betrages — hervorrufende Signal wird dann zur
Jf-Achse des Aufzeichnungsgerätes 8 mit JSf-y-Koordinatensystem
geführt, während andererseits der Ionenkollektor und der Verstärker 3 als Eingang für die
y-Achse verwendet werden. Damit wird ein Massenspektrum
mit gleichmäßiger Massenzahlskala erzeugt
Claims (1)
- Patentansprüche:Vorrichtung zur Gewinnung einer elektrischen ^TMaß für das Verhältnis Masse zuSpannu^T
Ladung ("}) von Ionen, die mit Hilfe eines homogenen Magnetfeldes nach ihren, J getrennt werden,mit einer Hall-Sonde zur Messung der Magnetfeldstärke. eekenpzeicb.net durch eine li?SutlleS(I);die an die Hall-Sonde (9) emen zSlonenbeschleunigungsspan^gumgekehrtpro-portionalen Erregerstrom liefert, und dnrch eine zweite im gleich» Magnetfeld angeordnete Hall-Sonde (10), deren Eingang mit dem Ausgang der ersten Hall-Sonde (9) verbunden ist, und an deren Ausgang sich eine dem Verhältnis -?- proportionaleTvSSS^nadi Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der zweiten Hall-Sonde (10) an die eine Koordinate eines Koordinatea-Anzeigegerätes gelegt ist, an dessen anderer Koordinate der Ausgang des Ionenkollektors liegt 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oaet^aadmch gekennzeichnet, daß zwischen die erste (9) und die zweite (10) Hall-Sonde dn Verstärker (U) zwischengeschaltet ist.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3655562 | 1962-08-25 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE1296418B DE1296418B (de) | 1969-05-29 |
DE1296418C2 true DE1296418C2 (de) | 1974-06-20 |
Family
ID=12472989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1963K0050644 Expired DE1296418C2 (de) | 1962-08-25 | 1963-08-26 | Vorrichtung zur Gewinnung einer elektrischen Spannung als Mass fuer das Verhaeltnis Masse zu Ladung von Ionen |
Country Status (2)
Country | Link |
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US3416073A (en) * | 1966-02-18 | 1968-12-10 | Varian Associates | Precision magnetic field intensity scanner and mass spectrometer using same |
US3478203A (en) * | 1966-02-21 | 1969-11-11 | Varian Associates | Linear scan readout for quantities which vary in proportion to the second or higher powers of applied scan field and mass spectrometers using same |
US3435346A (en) * | 1966-05-31 | 1969-03-25 | Sylvania Electric Prod | Electronically tunable receiver |
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Citations (3)
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AT194985B (de) * | 1953-11-11 | 1958-01-25 | Siemens Ag | Steuer- und Regelgerät |
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DE973121C (de) * | 1952-11-13 | 1959-12-03 | Siemens Ag | Elektrisches Messgeraet, das auf der AEnderung der elektrischen Eigenschaften beruht, die ein Halbleiterkoerper unter der Wirkung eines Magnetfeldes erfaehrt |
-
1963
- 1963-08-23 US US304041A patent/US3244876A/en not_active Expired - Lifetime
- 1963-08-26 DE DE1963K0050644 patent/DE1296418C2/de not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE1296418B (de) | 1969-05-29 |
US3244876A (en) | 1966-04-05 |
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