DE1498507C3 - Probeneinführvorrichtung für eine Massenspektrometer-Ionenquelle - Google Patents

Description

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der Probenhalterung genau einzustellen, sind jedoch vorrichtung aufnehmen kann. Der Flansch 2 ist so

von der Schraubenfeder 11 gehalten. gestaltet, daß er in der Öffnung 24 durch den

Die F i g. 2 zeigt die in einer Massenspektrometer- Dichtungsring 20 abdichtet. Das Heizelement 9 ragt

Ionenquelle eingebaute Probeneinführvorrichtung. in die Ionisierungskammer 22 hinein, so daß die

Die Ionenquelle enthält einen Außenmantel 15 nebst 5 Probenhalterung 12, wie in Fig. 1 gezeigt ist, ganz

einem Verbindungsstück 16 und einer Deckplatte 17. nahe an dem Elektronenstrahl in der Ionisierungs-

Am Außenmantel 15 ist ein Evakuierstutzen 18 aus- kammer zu liegen kommt. Wenn die Probe in der

gebildet. Das Verbindungsstück 16 enthält einen Halterung 12 aufgeheizt wird, indem man Strom

Durchgang 19, der den Außenmantel mit dem durch das Heizelement 9 schickt, verdampft die

Massenspektrometer verbindet. Eine Anzahl von io Probe; Moleküle des Probenmaterials werden von

Hochspannungsleitungen 21 geht zur Versorgung der Elektronen beschossen, und Ionen werden erzeugt.

Ionenquellenelektroden durch Isolierdurchführungen Die Ionenquelle enthält ein Elektrodensystem 25,

21A in der Deckplatte 17 hindurch. das die so gebildeten Ionen in den Durchgang 19

Eine Ionisierungskammer 22 wird über eine hinein beschleunigt und auf diese Weise die Ionen Halterung 23 von der Deckplatte 17 getragen. Die 15 durch den Durchgang 19 hindurch in das Massen-Ionisierungskammer enthält einen Heizfaden, eine spektrometerrohr zu weiteren Untersuchungen ein-Beschleunigungselektrode und einen Elektronen- führt.

auffänger, die zusammen einen Elektronenstrahl er- Dadurch, daß das Heizelement 9 unstarr gehaltert

zeugen, der sich transversal zum Außenmantel 15 ist, kann die Probenhalterung 12 in eine Öffnung

ausdehnt. Die Elektroden der Ionisierungskammer 20 der Iorüsierungskammer 22 eingeführt werden, die

sind mit den entsprechenden Hochspannungsleitun- eventuell nicht genau mit der Öffnung 24 ausge-

gen 21 verbunden. fluchtet ist. Diese Einführöffnung ist derart aus-

Der Außenmantel 15 ist mit einer Öffnung 24 ver- gebildet, daß das Einführen der Probenhalterung 12

sehen, die die in F i g. 1 gezeigte Probeneinfuhr- in die richtige Lage unterstützt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Probeneinführvorrichtung für eine Massenspektrometer-Ionenquelle, mittels derer eine Probe in die Ionisierungskammer im Inneren der Quelle eingeführt und in ihr abgestützt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß eine Probenhalterung (12) an einem zum Ein-

die Einführöffnung der Kammer derart konisch ausgebildet ist, daß sie die die Probenhalterung (12) bei der Einführbewegung auch bei einer Fehlausrichtung des Grundkörpers (1) in die

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Probenhalterung (12) durch eine Schraubenfeder (11) an dem Grundkörper (1) elastisch angebracht ist.

zeichneten Art dadurch gelöst, daß eine Probenhalterung an einem zum Einführen durch den Außenmantel der Ionenquelle und zum vakuumdichten Verschließen dieses Mantels ausgebildeten 5 Grundkörper derart federnd befestigt ist, daß sie durch eine Einführöffnung in die im Inneren der Quelle angeordnete Kammer eingeschoben werden kann, und daß die Einführöffnung der Kammer derart konisch ausgebildet ist, daß sie die Probenführen durch den Außenmantel der Ionenquelle io halterung bei der Einführbewegung auch bei einer und zum vakuumdichten Verschließen dieses Fehlausrichtung des Grundkörpers in die gegenüber Mantels ausgebildeten Grundkörper (1) derart dem Ionisierungsbereich vorgesehene Lage bringt, federnd befestigt ist, daß sie durch eine Einführ- Eine solche Probeneinführvorrichtung kommt in der öffnung in die im Inneren der Quelle angeordnete Herstellung relativ preiswert und gewährleistet, da Kammer eingeschoben werden kann, und daß 15 die Probenhalterung am Grundkörper federnd befestigt und die Einführöffnung der Kammer konisch ausgebildet ist, eine selbsttätige Ausrichtung der Probenhalterung in bezug auf den Ionisierungsbereich der Ionenquelle, wobei die konische Einführgegenüber dem Ionisierungsbereich (22) vorge- ao öffnung die Probenhalterung auch dann in eine sehene Lage bringt. . genaue Position gegenüber dem Ionisierungsbereich

bringt, wenn eine gewisse Fehlausrichtung des Grundkörpers in bezug auf den Ionisierungsbereich vorhanden ist. Ein weiterer Vorteil dieser Proben- »5 einfüllvorrichtung besteht darin, daß auch eine Fehlausrichtung des Grundkörpers gegenüber dem Ionisierungsbereich auf Grund einer eventuellen ' Verwerfung durch Wärmeeinwirkung die genaue

Positionierung der Probenhalterung im Ionisierungs-30 bereich nicht beeinträchtigt. In vorteilhafter Weise

ι verschließt ferner der Grundkörper bei der Proben-

Die Erfindung betrifft eine Probeneinführvor- einführung gleichzeitig den Außenmantel der Ionenrichtung für eine Massenspektrometer-Ionenquelle, quelle vakuumdicht.

mittels derer eine Probe in die Ionisierungskammer Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfin-

im Inneren der Quelle eingeführt und in ihr abge- 35 dung ist die Probenhalterung zweckmäßig durch stützt werden kann.

Es ist bekannt (Zeitschrift für Instrumentenkunde, 68. Jahrg., Heft 5,1960, Seiten 97 bis 102), zum Einr bringen fester Proben in die innerhalb eines vakuumdichten Außenmantels angeordnete Ionisierungs- 40 kammer sehr genau eingeschliffene oder in Dichtringen laufende Schäfte bzw. Stangen zu verwenden, die an ihrem freien Ende die Probe bzw. Probenhalterung tragen sowie beim Einbringen das Vakuum im Außenmantel nach außen abdichten. Die be- 45 kannten Probeneinführvorrichtungen sind jedoch, bedingt durch die sehr genaue maschinelle Bearbeitung ihrer Schäfte und Stangen sowie deren Führungen, in der Herstellung relativ teuer, wobei

im Betrieb die Gefahr nicht auszuschließen ist, daß 50 stutzen 3 geht durch den Flansch 2 hindurch und die Schäfte bzw. Stangen mit der Probenhalterung trägt eine Durchführung 4 aus elektrisch isolierensich durch Wärmeeinwirkung verformen bzw. ver- dem Material, wie beispielsweise Glas. Zwei Leiter 5 werfen, wenn die feste Probe durch Wärmezufuhr und 6 gehen durch die Durchführung 4 hindurch verdampft wird, so daß die genaue Positionierung und sind mit entsprechenden Anschlüssen? und 8 der Probe in der Ionisierungskammer nicht erreicht 55 in dem vom Flansch 2 abliegenden Ende des Grundwird, körpers verbunden, von wo sie sich über das Kabel

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, 10 mit einer Stromquelle verbinden lassen, eine Probeneinführvorrichtung für eine Massen- Die anderen Enden der Leiter 5 und 6 sind mit

spektrometer-Ionenquelle zu schaffen, die in der dem Heizfaden des röhrenförmigen elektrischen Herstellung relativ preiswert kommt und stets eine 60 Heizelementes 9 verbunden. Das Heizelement 9 wird genaue Einstellung der Probe in der Ionisierungs- von der Durchführung 4 mittels der nachgiebigen kammer, ungeachtet eventueller Verformungen von Schraubenfeder 11 getragen. Das freie Ende des Teilen derselben durch Wärmeeinwirkung, gewähr- Heizelementes 9 weist eine Probenhalterung 12 auf, leistet, und zwar bei gleichzeitiger vakuumdichter welche die zu untersuchende Probe tragen kann. Verschließung des Außenmantels der Ionenquelle 63 Geht Strom durch das Heizelement hindurch, so beim Einführen der Probe. . . wird die Probe erhitzt und verdampft. Das Heiz-

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei element 9 und die Probenhalterung 12 können relativ einer Probeneinführvorrichtung der eingangs be- zu der Durchführung 4 bewegt werden, um die Lage

eine Schraubenfeder an dem Grundkörper elastisch angebracht.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

F i g. 1 ist ein Längsschnitt der Probeneinführvorrichtung;

F i g. 2 ist eine Seitenansicht einer Massenspektrometer-Ionenquelle, die die Lage der Probeneinführvorrichtung zeigt.

Wie in F i g. 1 gezeigt ist, besteht die Probeneinführvorrichtung aus einem Grundkörper 1 aus elektrisch isolierendem Material, wie beispielsweise Polytetrafluoräthylen. Der Grundkörper 1 ist an einem Flansch 2 angebaut. Ein metallischer Rohr-