DE1297360B

DE1297360B - Verfahren zum Herstellen eines verwindungsfreien Analysatorsystems fuer ein Multipolmassenfilter

Info

Publication number: DE1297360B
Application number: DES80532A
Authority: DE
Inventors: Haenlein; Dr Rer Nat Walter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-07-21
Filing date: 1962-07-21
Publication date: 1969-06-12
Also published as: FR1358944A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines verwindungsfreien Analysatorsystems für ein Multipolmassenfilter, das eine gerade Zahl von Elektroden besitzt, die einander so zugeordnet sind, daß sie die Ecken eines regelmäßigen Vielecks bilden.
Als Analysatorsystem dienen in dem Massenfilter (Massenspektrometer) nach Paul (deutsches Patent 944900) vier Metallstäbe, bei denen sowohl der Abstand zwischen den einzelnen Stäben als auch die Abstände in den Diagonalen genau gleich eingestellt werden müssen, was mit Hilfe von justierbaren Isolationsringen geschieht. Außerdem darf das System keine Verwindung aufweisen. Die mechanische Herstellung derartiger Systeme aus vier einzelnen Stäben bereitet große Schwierigkeiten; insbesondere können sich diese Systeme bei Massenfiltern für sehr niedrige Partialdrucke, die auf Temperaturen bis etwa 450° geheizt werden müssen, leicht nachträglich verziehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines verwindungsfreien maßbeständigen Analysatorsystems für ein Multipolmassenfilter mit einer geraden Zahl von Elektroden, insbesondere für ein Massenfilter nach Paul, zu schaffen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Rohr aus elektrisch schlecht leitendem, erweichungsfähigem Stoff über eine mit parallellaufenden Nuten versehene Form aus einem Material, insbesondere Metall, mit einem höheren Ausdehnungskoeffizienten als der des erweichungsfähigen Stoffes gezogen und durch Erhitzen so erweicht wird, daß der das Rohr aufbauende Stoff sich den Nuten der Form anschmiegt und daß nach seiner Verfestigung die Enden des Rohres abgesprengt werden, die erkaltete Form aus dem Rohr herausgenommen wird und die nach innen vorspringenden, von den Nuten geprägten Rohreinbuchtungen zu Elektroden metallisiert werden. Als elektrisch schlecht leitendes Material kann Glas oder ein Kunststoff, z. B. Polytetrafluoräthylen, verwendet werden.
Bei der Form können vier oder eine beliebige andere gerade Zahl auf dem Umfang gleichmäßig verteilter Nuten vorgesehen werden. Der Querschnitt der Nuten kann annähernd halbkreisförmig oder auch etwa parabelförmig vorgesehen werden. Als Form kann ein metallischer Körper, insbesondere aus Edelstahl, verwendet werden. Dieser Körper kann geschliffen und poliert sein, die Nuten können eingeschliffen sein.
Bevorzugt kann der metallische Körper induktiv erhitzt werden. Während der Erweichung des Materials können an den nach innen vorspringenden stabförmigen Teilen des Rohres elektrische Zuleitungen angebracht werden. Das Rohr kann vor und bei dem Erweichen abgeschlossen und evakuiert werden.
Mit Hilfe der Figuren wird dieses Verfahren näher erläutert.
F i g. 1 zeigt einen Querschnitt durch das Analysatorsystem eines Paulschen Massenfilters in der bisherigen Art; F i g. 2 gibt einen Querschnitt durch die Form mit Nuten und das Glasrohr gemäß der Erfindung; F i g. 3 zeigt eine Form, die in eine Glasröhre eingeschmolzen ist, nach der Erfindung (F i g. 2 stellt den Schnitt bei A-B von F i g. 3 dar). Durch F i g. 1 werden die an ein Analysatorsystem zu stellenden Forderungen erläutert. Die vier Analysatorstäbe sind mit 1 bis 4 bezeichnet; die Größen a (Quadratseite) und b (Diagonale) müssen jeweils unter sich gleich sein und dürfen sich auch über die Länge des Analysatorsystems nicht ändern. Die jetzt durch mechanisches Justieren zu erlangende Genauigkeit beträgt einige 10,um; beim Ausheizen kann sich das System jedoch verwinden.
In F i g. 2 bedeutet 11 ein Glasrohr, in das eine vorbearbeitete, geschliffene und polierte Metallform 13 eingesetzt ist. An den Stellen 12 sind halbkreisförmige Nuten eingeschliffen. Die Form besteht beispielsweise aus Edelstahl.
Wie F i g. 3 zeigt, wird das Glasrohr über und unter der Form zusammengezogen, evakuiert und abgeschmolzen. Es kann aber für die Dauer der Herstellung des Analysatorsystems auch an der Vakuumpumpe verbleiben. Anschließend werden das Glasrohr 11 und die Form 13 in einen Ofen gebracht und die gesamte Anordnung bis auf eine Temperatur etwas über den Transformationspunkt des Glases erhitzt. Nach einiger Zeit legt sich das Glas in die Nuten 12 der Form 13 (F i g. 2) ein. Nach dem Abkühlen zieht sich die Form 13 stärker zusammen als der Glaszylinder, so daß nach Absprengen der Enden des Glasrohres sich die Form aus dem verbleibenden Glasrohr herausziehen läßt. Die vier halbzylindrischen Einbuchtungen werden anschließend auf der Innenseite metallisiert, beispielsweise durch Aufdampfen oder Kathodenzerstäuben von Gold. Auf diese Weise gelingt es, ein genau maßhaltiges, nicht verwundenes Analysatorsystem herzustellen, dessen Maße sich praktisch nicht mehr ändern.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen eines verwindungsfreien Analysatorsystems für ein Multipolmassenfilter, das eine gerade Zahl von Elektroden besitzt, die einander so zugeordnet sind, daß sie die Ecken eines regelmäßigen Vielecks bilden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr (11) aus elektrisch schlecht leitendem, erweichungsfähigem Stoff über eine mit parallellaufenden Nuten (12) versehene Form (13) aus einem Material, insbesondere Metall, mit einem höheren Ausdehnungskoeffizienten als der des erweichungsfähigen Stoffes gezogen und durch Erhitzen so erweicht wird, daß der das Rohr aufbauende Stoff sich den Nuten der Form anschmiegt und daß nach seiner Verfestigung die Enden des Rohres abgesprengt werden, die erkaltete Form aus dem Rohr herausgenommen wird und die nach innen vorspringenden von den Nuten (12) geprägten Rohreinbuchtungen zu Elektroden metallisiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch schlecht leitender Stoff Glas verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch schlecht leitender Stoff Polytetrafluoräthylen verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Metall für die Form dieses induktiv erhitzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den nach innen vorspringenden stabförmigen Teilen des Rohres elektrische Zuleitungen während der Erweichung des Materials angebracht werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr vor und bei dem Erweichen abgeschlossen und evakuiert wird.