DE1598024A1 - Method and device for mass spectrometric analysis of substances - Google Patents

Method and device for mass spectrometric analysis of substances

Info

Publication number
DE1598024A1
DE1598024A1 DE19671598024 DE1598024A DE1598024A1 DE 1598024 A1 DE1598024 A1 DE 1598024A1 DE 19671598024 DE19671598024 DE 19671598024 DE 1598024 A DE1598024 A DE 1598024A DE 1598024 A1 DE1598024 A1 DE 1598024A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ion
mass spectrometer
collector
mass
spectrum
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.)
Ceased
Application number
DE19671598024
Other languages
German (de)
Inventor
Green Brian Noel
Merren Thomas Oliver
Patrick Powers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Associated Electrical Industries Ltd
Original Assignee
Associated Electrical Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Associated Electrical Industries Ltd filed Critical Associated Electrical Industries Ltd
Publication of DE1598024A1 publication Critical patent/DE1598024A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/26Mass spectrometers or separator tubes
    • H01J49/28Static spectrometers
    • H01J49/32Static spectrometers using double focusing
    • H01J49/326Static spectrometers using double focusing with magnetic and electrostatic sectors of 90 degrees
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/26Mass spectrometers or separator tubes
    • H01J49/28Static spectrometers
    • H01J49/30Static spectrometers using magnetic analysers, e.g. Dempster spectrometer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Description

Dr.-lng. Wilhelm Reichel DipHng. Wolicang ßeichelDr.-lng. Wilhelm Reichel DipHng. Wolicang ßeichel

6 Fiankiuri a. M. 1
Parksiraße 13
6 Fiankiuri a. M. 1
Park street 13

P 15 98 024.2-52 10. März 1971P 15 98 024.2-52 March 10, 1971

Associated Electrical Ind. Ltd. Re/Gu-5176Associated Electrical Ind. Ltd. Re / Gu-5176

Verfahren und Vorrichtung zur massenspektrometrischen Analyse von StoffenMethod and device for mass spectrometry Analysis of substances

Bei der Anwendung von Massenspektrometer^ z.B. bei der Untersuchung und Aufklärung chemischer Strukturen, muß manchmal die dem Maximum jedes Fragmentes im Spektrum zugeordnete Masse sehr genau bestimmt werden, d.h. man muß mit höchstem Auflösungsvermögen arbeiten, damit die verschiedenen chemischen Möglichkeiten für dieses Fragment festgestellt werden können. Im allgemeinen gibt es jedoch mehrere Möglichkeiten und es ist häufig notwendig, ein gesamtes, d.h. mit niedrigem Auflösungsvermögen aufgenommenes Spektrum, zu verwenden, um die aufgrund metastabiler Übergänge breiten Maxima zu beobachten. Diese breiten Maxima können dabei mithelfen, die vorgeschlagenen Fragmentbildungen zu bestätigen. Während einer Abtastung mit hohem Auflösungsvermögen sind sie jedoch nur schwer zu sehen und zu messen.When using a mass spectrometer ^ e.g. during an examination and elucidation of chemical structures, sometimes the mass assigned to the maximum of each fragment in the spectrum must be can be determined very precisely, i.e. one must have the highest possible resolution work so that the various chemical possibilities for this fragment can be determined. In general, however, there are several possibilities and it is often necessary to use an entire spectrum, i.e. recorded with a low resolution, in order to detect the due broad maxima of metastable transitions can be observed. These broad maxima can help with the suggested ones Confirm fragmentation. However, they are difficult to see during a high resolution scan and to eat.

Wenn man daher in bekannter Weise automatisch massenspektrometrische Untersuchungen durchführt, indem man z.B. das Spektrum während einer oder mehrerer Abtastperioden bei hohem Auflösungsvermögen auf einem Band aufzeichnet, dann enthalten die Aufzeichnungen nicht alle Informationen bezüglich der metastabilden Änderungen. Um die gesamte Information zu erhalten, waren daher bisher zwei Messungen, und zwar eine mit hohem und eine mit niedrigem Auflösungsvermögen, bei manuellem Betrieb notwendig.Therefore, if one automatically uses mass spectrometry in a known manner Carries out examinations by, for example, the spectrum during one or more sampling periods at high resolution is recorded on tape, the recordings do not contain all of the information relating to the metastable Changes. In order to get all the information, two measurements have been made so far, one with a high and one with low resolution, necessary for manual operation.

109823/13U109823 / 13U

Weiterhin ist es zur Auswertung des Spektrums des zu analysierenden Stoffes notwendig, eine Massenmarkierung vorzunehmen, d.h. die einer Anzahl von definierten Massenzahlen (Verhältnis Masse/Ladung) entsprechenden Stellen im Spektrum zu markieren.It is also used to evaluate the spectrum of the to be analyzed Substance necessary to carry out a mass marking, i.e. a number of defined mass numbers (ratio Mass / charge) to mark corresponding points in the spectrum.

Bei bekannten massenspektrometrischen Verfahren, bei denen ein einziges Spektrum aufgenommen wird, können derartige Markierungen aus Messungen der Feldstärke des Ablenkfeldes abgeleitet werden, wobei jedoch wegen der. schwankenden Beziehung zwischen der Feldstärke und der Massenzahl, die durch Änderungen der Abtastgeschwindigkeit des Feldes beeinflußt wird, Fehler auftreten. Die gesamte Einrichtung muß daher geeicht werden, indem man mit ihr das Spektrum eines Stoffes mit bekanntem Massenspektrogramm aufnimmt. Andererseits kann man auch eine Probe mit bekannter Zusammensetzung zusammen mit dem zu untersuchenden Material in die Ionenquelle geben, so daß das zusammengesetzte Spektrum beide Analysenergebnisse enthält. Die Lagen der Maxima des bekannten Stoffes können festgestellt und die Massenzahlen des zu untersuchenden Materials dann durch Interpolation berechnet werden. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die bekannten Maxima die Maxima des zu untersuchenden Stoffes überdecken können und daß es möglich sein kann, daß kein bekanntes Material existiert, das bei den Bedingungen, die in der Ionenquelle herrschen, mit dem zu untersuchenden Stoff verträglich ist.In known mass spectrometric methods in which a single spectrum is recorded, such markings can be derived from measurements of the field strength of the deflection field, but because of the. fluctuating relationship error between the field strength and the mass number, which is influenced by changes in the scanning speed of the field appear. The entire facility must therefore be calibrated by using it to identify the spectrum of a substance with a known Records mass spectrogram. On the other hand, you can too Put a sample of known composition together with the material to be examined in the ion source, so that the composite spectrum contains both analysis results. The positions of the maxima of the known substance can be determined and the mass numbers of the material to be examined are then calculated by interpolation. A disadvantage of this method consists in the fact that the known maxima can cover the maxima of the substance to be examined and that it is possible It may be that there is no known material which, under the conditions prevailing in the ion source, corresponds to the one to be investigated Substance is compatible.

Erfindungsgemäß wird daher ein Verfahren zur massenspektrometrischen Untersuchung und Analyse von Stoffen vorgeschlagen, bei dem während einer Abtastperiode eines Ablenkfeldes für den Strahl gleichzeitig mehrere verschiedene Spektren des Verhältnisses Masse/Ladung der durch dieses Feld tretenden Ionen aufgenommen werdeni wobei mindestens eins dieser Spektren von den Ionen des zu analysierenden Stoffes abgeleitet ist. Die Spektren können sich beispielsweise in bezug auf die Auflösung oder auf die Stoffe, von denen sie abgeleitet sind, unterscheiden. According to the invention, a method for the mass spectrometric examination and analysis of substances is proposed in which several different spectra of the mass / charge ratio of the ions passing through this field are recorded simultaneously during a scanning period of a deflection field for the beam, at least one of these spectra being from the ions of the substance to be analyzed is derived. The spectra can differ, for example, with regard to the resolution or the substances from which they are derived.

109 8 23 M 3109 8 23 M 3

Mittels eines einzigen lonenstrahls der Zonen des zu untersuchenden Stoffs können daher zwei oder mehrere Spektren erhalten werden, indem man den Strahl durch Änderung des Ablenkfeldes nacheinander an zwei oder mehreren Kollektoren mit verschiedenen Eigenschaften vorbeiführt. Wenn die beiden Kollektoren (oder zwei der Kollektoren) ein hohes Auflösungsvermögen bzw. ein niedriges Auflösungsvermögen aufweisen, dann erhält man ein Spektrum mit hoher und ein Spektrum mit niedriger Auflösung, wie es bei dem oben erwähnten^ersten Anwendungsbeispiel erforderlich ist. Man kann dies mit Hilfe eines Massenspektrometer bekannter Bauart (mit einem Strahl) erhalten, welches man aber mit zwei oder mehreren Kollektoren ausstattet. Der Kollektor mit hohem Auflösungsvermögen kann einen Spalt mit hohem Auflösungsvermögen enthalten, der in einem Brennpunkt des Strahls angeordnet ist, und der Kollektor mit niedrigem Auf*- lösungsvermögen kann einen Spalt mit niedrigem Auflösungsvermögen enthalten, der nicht in einem Brennpunkt angeordnet ist.By means of a single beam of ions of the zones to be examined Substance can therefore be obtained two or more spectra by changing the beam by changing the deflection field one after the other past two or more collectors with different properties. When the two collectors (or two of the collectors) have a high resolution or a low resolution, then receives a spectrum with high and a spectrum with low resolution, as in the above-mentioned first application example is required. One can do this with the help of a mass spectrometer known design (with one beam), but which is equipped with two or more collectors. The high-resolution collector may include a high-resolution gap formed in a focal point of the beam is arranged, and the collector with low up * - Solvency may include a low-resolution gap that is not located in a focal point.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann man zwei oder mehrere Spektren von entsprechend vielen Ionenstrahlen aufnehmen. Wenn beide (oder zwei) der Ionenstrahlen von einer einzigen Ionenquelle für dieses Material stammen und mittels geeigneter Kollimatoren und Fokussiereinrichtungen in einen Strahl mit hohem und in einen Strahl mit niedrigem Auflösungsvermögen aufgeteilt werden, dann erhält man auch in diesem Fall ein Spektrum mit hoher und ein Spektrum mit niedriger Auflösung.In another exemplary embodiment, two or more spectra of a corresponding number of ion beams can be recorded. if both (or two) of the ion beams originate from a single ion source for this material and by means of suitable collimators and focusing means divided into a high-resolution beam and a low-resolution beam a spectrum with a high and a spectrum with a low resolution are obtained in this case as well.

Während man zur Verwirklichung des Verfahrens nach dem zuerst genannten Vorschlag einerseits eine weniger komplizierte Einrichtung benötigt, ist andererseits dieses Verfahren nicht so empfindlich durchführbar wie das Verfahren nach dem zweiten Vorschlag, so daß man einen Spielraum zum zeitlichen Versetzen der beiden Spektren voneinander geben muß-.-While to implement the method according to the first-mentioned proposal, on the one hand, a less complicated device is required, on the other hand, this method is not as sensitive to carry out as the method according to the second Proposal, so that one must give a margin for the temporal offset of the two spectra from each other -.-

Eeim Anwenden des Verfahrens zum Herstellen der Hasseniaarkijsrungen werden zwei oder mehrere Strahlen aus zwei oder mehreren Ionenquellen abgeleitet, wobei mindestens eine Ionenquelle Ionen des zu untersuchenden Materials und eine andere Ionen-When using the method for making the Hasseniaarkijsrungen two or more beams are derived from two or more ion sources, with at least one ion source Ions of the material to be examined and another ionic

109823/1344 bad ORIG.NAL109823/1344 bad ORIG.NAL

quelle Ionen eines Materials mit bekanntem Massenspektrograf erzeugt. Wenn die aufgezeichneten Spektren nebeneinander auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet v/erden, dann können die Massenzahlen, die den Maxima des oder den untersuchenden Stoffes(n) zugeordnet sind, leicht durch Interpolation und Vergleich mit den Maxima im anderen Spektrum berechnet werden, ohne daß die Maxima des einen Spektrums die des anderen Spektrums überdecken.source ions of a material with a known mass spectrograph generated. If the recorded spectra are recorded side by side on a recording medium, then you can the mass numbers, which are assigned to the maxima of the substance (s) to be examined, easily by interpolation and comparison with the maxima in the other spectrum are calculated without the maxima of one spectrum being those of the other spectrum cover.

Bei Verwendung einer geeigneten Zahl von Ionenquellen und Einrichtungen zum Erzeugen und Ablenken von Ionenstrahlen können die Massenmarkierungen gleichzeitig mit der Erzeugung von verschiedenen einzelnen Spektren oder von Spektrenpaaren aus je einem Spektrum mit hoher Auflösung und einem Spektrum mit niedriger Auflösung hergestellt werden, wobei die Spektrenpaare verschiedenen zu untersuchenden Stoffen zugeordnet sind.Using an appropriate number of ion sources and equipment to generate and deflect ion beams, the mass markings can be used simultaneously with the generation of different individual spectra or pairs of spectra consisting of a spectrum with a high resolution and a spectrum with a lower resolution Resolution can be produced, the pairs of spectra being assigned to different substances to be examined.

Die Erfindung wird nun auch an Hand der beiliegenden Abbildungen ausführlich beschrieben, wobei alle aus der Beschreibung und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung der Aufgabe im Sinne der Erfindung beitragen können und mit dem Willen zur Patentierung in die Anmeldung aufgenommen wurden.The invention will now also be described in detail with reference to the accompanying drawings, all of which are taken from the description and the details or features emerging from the figures can contribute to the solution of the object within the meaning of the invention and were included in the application with the intention of being patented.

Die Fig. 1 zeigt schematisch den magnetischen Analysator eines Massenspektrometers mit zwei Ionenstrahlen.Fig. 1 shows schematically the magnetic analyzer of a mass spectrometer with two ion beams.

Die Fig. 2 zeigt ein mit dem Massenspektrometer nach der Fig. ΐ aufgenommenes Massenspektrogramm.Fig. 2 shows a with the mass spectrometer according to Fig. Ϊ́ recorded mass spectrogram.

Der in der Fig. 1 gezeigte magnetische Analysator enthält zwei Ionenquellenspalte 2 und 4, die in einer Linie und in einer gemeinsamen Ebene 6 angeordnet sind, so daß zwei Strahlen, d.l auf die beiden Spalte gerichtet sind, als getrennte, parallel.. Ionenstrahlen 8 und 10 aus den Spalten austreten. Geeignete (nicht gezeigte) Einrichtungen dienen zum Erzeugen und Ändern eines magnetischen parallel zu den Spalten gerichteten Ablenkfeldes, das durch den Pfeil H angegeben wird, wvm es sich umThe magnetic analyzer shown in Fig. 1 includes two ion source columns 2 and 4, which are in a line and in one common plane 6 are arranged so that two beams, d.l are directed at the two gaps, as separate, parallel .. ion beams 8 and 10 emerge from the gaps. Suitable Devices (not shown) serve to generate and change a magnetic deflection field directed parallel to the columns, indicated by the arrow H, if it is

.109823/134A.109823 / 134A

SAD ORIGINALSAD ORIGINAL

159802A ■159802A ■

ein Ablenkfeld für positive lonenstrahlen handelt. Durch das Feld werden die lonenstrahlen in der gezeigten Form abgelenkt. Wenn das Feld geändert wird,1 dann werden die Ionen entsprechend unterschiedlicher Masse nacheinander an festen Orten fokussiert, an denen Kollektorspalte für die beiden Strahlen vorgesehen sind, die nahezu in einer Linie hintereinander liegen und durch die Ebene 12 dargestellt sind. Die durch die Kollektorspalte tretenden Ionen werden gesammelt,und ihre Intensität wird mit Hilfe bekannter Einrichtungen wie Multipliern, Verstärkern und Registriergeräten gemessen. Wenn die Öffnungen der Ionenquellen- und Kollektorspalte für einen der lonenstrahlen größer als die für einen anderen Ionenstrahl sind, dann besitzen die mit Hilfe der beiden Kollektoren erhaltenen Spektren eine unterschiedliche Auflösung. Die lonenquellen- und Kollektorspalte für den Strahl mit hohem Auflösungsvermögen sind vorzugsweise einstellbar, während die für den Strahl mit niedrigem Auflösungsvermögen unveränderbar oder auch einstellbar sein können.is a deflection field for positive ion beams. The ion beams are deflected in the form shown by the field. If the field is changed, 1 then the ions are focused one after the other at fixed locations corresponding to different masses, at which collector gaps are provided for the two beams, which are almost in a line one behind the other and are represented by the plane 12. The ions passing through the collector gap are collected and their intensity is measured using known devices such as multipliers, amplifiers and recorders. If the openings of the ion source and collector gaps for one of the ion beams are larger than those for another ion beam, then the spectra obtained with the aid of the two collectors have a different resolution. The ion source and collector gaps for the beam with high resolution are preferably adjustable, while those for the beam with low resolution can be fixed or also adjustable.

Im Bedarfsfall sind entsprechende Kollimatorspalte oder Sätze solcher Spalte, die durch die Ebene 14 angedeutet sind, vorgesehen, damit die wichtige Aufgabe gelöst wird, eine Wechselwirkung zwischen den lonenstrahlen zu verhindern. Die Kollimatorspalten können den Strahl in Y-Richtung oder Z-Richtung durchsetzen, wenn die X-, Y- und Z-Richtung gemäß der Fig. 1 definiert ist, eine solche Kollimierung zum Erhalten des erforderlichen Auflösungsvermögens notwendig ist.If necessary, corresponding collimator columns or sets of such columns, which are indicated by plane 14, are provided, so that the important task of preventing an interaction between the ion beams is achieved. The collimator columns can penetrate the beam in the Y direction or Z direction if the X, Y and Z directions are defined according to FIG. 1 such collimation is necessary to obtain the required resolving power.

Obgleich der Analysator nach der Fig. 1 als Analysator für ein Massenspektrometer mit Einfachfokussierung (magnetische Ablenkung) beschrieben ist, läßt sich das beschriebene massenspektrometrische Verfahren besonders gut auch auf Massenspektrometer mit Doppelfokussierung (elektrische und magnetische Ablenkung) anv/onden. In einem solchen Fall kann die Ebene 6, in der die Ionenquellenspalte 2 und 4 angeordnet sind, als Ebene zwischen den beiden Analysatoren eines Massenspektrometers mit Doppelfokussierung .angesehen werden.Although the analyzer according to FIG. 1 is used as an analyzer for a mass spectrometer with single focusing (magnetic deflection) is described, the mass spectrometric method described can also be used particularly well on mass spectrometers with double focusing (electrical and magnetic deflection). In such a case, level 6, in which the ion source column 2 and 4 are arranged as a plane between the two analyzers of a mass spectrometer Double focus.

BAD 109823/1344 BATH 109823/1344

Es ist nicht notwendig, daß die Spalte für die entsprechenden Ionenstrahlen in einer Linie oder sogar in der gleichen Ebene liegen. Die gezeigte gegenseitige Lage macht jedoch die Zuordnung der beiden Spektren einfacher..It is not necessary that the gaps for the corresponding ion beams are in a line or even in the same plane lie. However, the mutual position shown makes the assignment of the two spectra easier.

V/endet man das beschriebene massenspektrometrische Verfahren auf den Fall an, daß ein Spektrum mit hoher und ein Spektrum mit niedriger Auflösung mit Hilfe eines automatisch arbeitenden Massenspektrometers aufgenommen wird, wobei die Spektren auf einem Magnetband aufgezeichnet werden, dann können die Lagen der breiten metastabilen Maxima viel leichter als bisher festgelegt werden, wenn man die Standardmaxima in dem Spektrum mit hoher Auflösung zu Hilfe nimmt. Die Auswertung kann mit einer mit dem Massenspektrometer verbundenen Rechenanlage durchgeführt v/erden, und die gesamten Daten können schließlich in Form eines Elementenverzeichnisses aufgetragen werden.V / ends the mass spectrometric method described assume that a spectrum with high and a spectrum with low resolution with the aid of an automatic mass spectrometer is recorded, with the spectra being recorded on a magnetic tape, then the locations of the widths metastable maxima are set much more easily than before if one considers the standard maxima in the high resolution spectrum takes to help. The evaluation can be carried out with a computer system connected to the mass spectrometer, and the entire data can finally be plotted in the form of an element directory.

Wendet man dagegen ein solches Massenspektrometer mit Doppelfokussierung zum Herstellen von Massenmarkierungen an, dann erzeugt man die beiden Ionenstrahlen in zwei derart voneinander getrennten Ionenquellen, daß eine der einen Ionenquelle zugeführte Probe nicht zu einem merklichen Anteil auch in die andere Ionenquelle gelangen kann. In die eine Ionenquelle wird die zu untersuchende Probe und in die andere Ionenquelle der Stoff mit bekannter Zusammensetzung und mit bekanntem Massenspektrogramm gegeben. Da die Ionenstrahlen, die von der bekannten und der unbekannten Probe stammen, bei Verwendung eines Massenspektrometers mit Einfachfokussierung durch das gleiche Magnetfeld oder bei Verwendung eines Massenspektrometers mit Doppelfokussierung durch das gleiche elektrische und magnetische Feld treten können, können auch die Ionen gleicher Masse, die aber von verschiedenen Quellen stammen, gleichzeitig durch den zugehörigen Spalt treten. Wenn daher ein Massenspektrogramm aufgenommen wird, indem man das Magnetfeld variiert und den verstärkten, von den durch die Spalte tretenden Zonen herrührenden Ionenstrom aufzeichnet, dann kann auf diese Weise das Spektrum der bekannten Probe zum Eichen des Spektrums der Probe mit unbekannter Zusammensetzung in Einheiten der MassenzahlenIf, on the other hand, such a mass spectrometer with double focusing is used for making mass markings, then the two ion beams are generated in two such a way from each other separate ion sources, so that a sample fed to one ion source does not enter a noticeable proportion into the other Ion source can get. The sample to be examined is placed in one ion source and the in the other ion source Given a substance with a known composition and a known mass spectrogram. Because the ion beams emitted by the well-known and the unknown sample, when using a mass spectrometer with single focusing by the same magnetic field or when using a mass spectrometer with double focusing by the same electrical and magnetic The ions of the same mass but coming from different sources can pass through the field at the same time associated gap. Therefore, when a mass spectrogram is recorded by varying the magnetic field and the records the amplified ion current originating from the zones passing through the gaps, then that can be achieved in this way Spectrum of the known sample for calibrating the spectrum of the sample with unknown composition in units of mass numbers

109823/134 4- BADORiGiNAL109823/134 4- BADORiGiNAL

/erwendet werden. In der einfachsten Ausführungsform für diesen Zweck werden die von den durch die Kollektorspalte tretenden Zonen herrührenden Ionenströme zwei unabhängigen Elektronenmul- -ipliern zugeführt, und nach Verstärkung mit einem Zweikanalschreiber aufgezeichnet. In der Fig. 2 ist eine typische Aufzeichnung gezeigt, wobei das untere Spektrum A einer bekannten ,Standardprobe bezüglich dem 'Spektrum B einer unbekannten Probe umgekehrt dargestellt ist./ can be used. In the simplest embodiment for this Purpose, the ion currents originating from the zones passing through the collector gaps are two independent electron modules. -ipliern fed, and after amplification with a two-channel recorder recorded. A typical recording is shown in FIG. 2, the lower spectrum A being a known one "Standard sample with respect to the" spectrum B of an unknown sample is shown reversed.

Bei einer Aufzeichnung gemäß der Fig. 2 sind die den Maxima des Spektrums der bekannten Probe zugeordneten Massen genau bekannt und jedes Maximum dieses Spektrums kann leicht festgestellt werden. Die bekannte Substanz, z.B. Perfluorkerosen, ist vorzugsweise ein Stoff, in dessen Spektrum die Maxima regelmäßig erscheinen (bei dem erwähnten Stoff mindestens einmal alle 14 Masseneinheiten). Die den unbekannten Maxima zugeordneten Massen können dann leicht durch Interpolation zwischen den bekannten Maxima errechnet werden, wenn die bekannten und unbekannten Maxima nicht an Stellen gleicher Masse erscheinen.In a recording according to FIG. 2, the masses assigned to the maxima of the spectrum of the known sample are precisely known and any maximum of this spectrum can easily be ascertained. The known substance such as perfluoro kerosene is preferred a substance in whose spectrum the maxima appear regularly (for the substance mentioned at least once every 14th Mass units). The masses assigned to the unknown maxima can then easily be determined by interpolation between the known Maxima are calculated if the known and unknown maxima do not appear at points of the same mass.

Die Vorteile des beschriebenen Verfahrens bzw. der dazugehörigen Vorrichtung gegenüber bekannten Verfahren und Vorrichtungen mit magnetischen Ablenkfeldern bestehen darin, daß die Genauigkeit größer und die Betriebsweise von der Geschwindigkeit, mit der die Spektren abgetastet werden, unabhängig ist, und daß die Einrichtung nicht geeicht werden muß.The advantages of the described method and the associated device compared to known methods and devices with magnetic deflection fields are that the accuracy larger and the mode of operation of the speed at which the spectra are scanned, is independent, and that the Device does not have to be calibrated.

1098 2 3/1344 8AD ORIGINAL1098 2 3/1344 8AD ORIGINAL

Claims (21)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zum massenspektrometrischen Analysieren von Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man während einer einzigen Abtastperiode des Ablenkfeldes für den Ionenstrahl mehrere unterschiedliche Spektren für das Verhältnis Masse/Ladung der durch das Feld tretenden Ionen erzeugt, wobei mindestens ein Spektrum von den Ionen einer zu analysierenden Probe gebildet ist.1. Method for mass spectrometric analysis of substances, characterized in that during a single scanning period of the deflection field for the Ion beam generates several different spectra for the mass / charge ratio of the ions passing through the field, wherein at least one spectrum is formed by the ions of a sample to be analyzed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man von dem zu untersuchenden Material mindestens zwei Spektren aufnimmt, die von einem einzigen vom zu untersuchenden Material stammenden Ionenstrahl gebildet sind, indem man den Ionenstrahl nacheinander durch Änderung des Ablenkfeldes an zwei Kollektoren mit verschiedenen Eigenschaften vorbeiführt.2. The method according to claim 1, characterized in that that one records at least two spectra of the material to be examined, those of a single from The ion beam originating from the material to be examined is formed by moving the ion beam successively by changing the deflection field passes two collectors with different properties. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens zwei Spektren von verschiedenen Ionenstrahlen aufgenommen werden, die durch Änderung des Ablenkfeldes an zugehörigen Kollektoren vorbeigeführt werden.3. The method according to claim 2, characterized in that at least two spectra of different Ion beams are recorded, which are guided past associated collectors by changing the deflection field. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Ionenstrahlen zum Herstellen einander synchron zugeordneter Ausgangssignale an den Kollektoren gleichzeitig an den Kollektoren vorbeigeführt werden.4. The method according to claim 3, characterized in that the ion beams for producing each other synchronously assigned output signals at the collectors are simultaneously conducted past the collectors. 5. Verfahren nach Ansprüchen 3 oder 4, dadurch ,gekennzeichnet ,. daß die beiden Strahlen von einer einzigen Ionenquelle für das zu untersuchende Material abgeleitet werden.5. The method according to claims 3 or 4, characterized in that,. that the two rays of a single ion source for the material to be investigated. 6. Verfahren nach Ansprüchen 2 oder 5» dadurch gekennzeichnet , daß man ein Spektrum mit hoher und ein Spektrum mit niedriger Auflösung aufnimmt.6. The method according to claims 2 or 5 »characterized in that one has a spectrum with high and records a spectrum at low resolution. 1 0 9 8 2 3 / 1 3 4 A 8AD 1 0 9 8 2 3/1 3 4 A 8AD 7. Verfahren nach Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß man die beiden lonenstrahlen von verschiedenen'Ionenquellen ableitet und zwar von einer Ionenquelle für die Ionen des zu untersuchenden Materials und einer Ionenquelle für die Ionen eines Materials mit bekanntem Massenspektrum. 7. The method according to claims 3 or 4, characterized in that the two ion beams are derived from different'ion sources, namely from an ion source for the ions of the material to be examined and an ion source for the ions of a material with a known mass spectrum. 3. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein drittes Spektrum aufgenommen wird, das von einem Ionenstrahl eines Materials mit bekanntem Massenspektrum stammt, der durch Änderung des Ablenkfeldes an einem v/eiteren Kollektor vorbeigeführt wird.3. The method according to claim 6, characterized in that a third spectrum is recorded, which comes from an ion beam of a material with a known mass spectrum, which by changing the deflection field at a v / other collector is passed. 9. Massenspektrometer mit einer Einrichtung zum Erzeugen mindestens eines Ionenstrahls, gekennzeichnet durch mehrere Kollektoren (12) zum Erzeugen von Signalen, die von den Intensitäten der von ihnen aufgenommenen lonenströme abhängen, und durch eine Einrichtung, mit der das Ablenkfeld für den Ionenstrahl geändert und der Ionenstrahl nacheinander an den Kollektoren vorbeigeführt wird.9. Mass spectrometer with a device for generating at least an ion beam, characterized by several collectors (12) for generating signals, which depend on the intensities of the ion currents picked up by them, and by a device with which the deflection field for the ion beam is changed and the ion beam is guided past the collectors one after the other. 10. Massenspektrometer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß ein Kollektor mit hohem und ein Kollektor mit niedrigem Auflösungsvermögen vorgesehen ist.10. Mass spectrometer according to claim 9, characterized in that a collector with high and a low-resolution collector is provided. 11. Massenspektrometer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß der eine Kollektor einen Spalt mit hohem Auflösungsvermögen, der im Brennpunkt des Strahls angeordnet ist, und der andere Kollektor einen Spalt mit niedrigem Auflösungsvermögen besitzt, der nicht im Brennpunkt angeordnet ist.11. Mass spectrometer according to claim 10, characterized characterized in that the one collector has a high resolution gap which is at the focal point of the beam is arranged, and the other collector has a gap with low resolution, which is not located in focus is. 12..Massenspektrometer nach Anspruch 9 mit einer Einrichtung zum Erzeugen mehrerer Ionenstrahlen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoren derart angeordnet sind, daß die lonenstrahlen gleichzeitig an ihnen vorbeigeführt werden.12..Massenspektrometer according to claim 9 with a device for Generation of several ion beams, characterized in that the collectors are arranged in such a way that that the ion beams are guided past them at the same time. 109823/1344 bad original109823/1344 bad original 13. Massenspektrometer nach Anspruch 9 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß lonenquellenspalte (2,4) vorgesehen sind, mit denen die Ionenstrahlen geformt und in das Ablenkfeld geführt werden.13. Mass spectrometer according to claim 9 or 12, characterized in that the ion source column (2,4) are provided with which the ion beams are shaped and guided into the deflection field. 14. Massenspektrometer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß in Strahlrichtung hinter diesen Spalten Kollimatorspalte (14) vorgesehen sind.14. Mass spectrometer according to claim 13, characterized characterized in that collimator gaps (14) are provided behind these gaps in the beam direction. 15. Massenspektrometer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet ,. daß die Ionenquellenspalte derart ausgebildet sind, daß die Ionenstrahlen einen recheckigen Querschnitt erhalten, und daß die Kollimatorspalte derart angeordnet sind, daß sie die zugeordneten Ionenstrahlen an ihren breiteren und an ihren schmaleren Seiten schneiden.15. Mass spectrometer according to claim 14, characterized in that. that the ion source column is such are designed so that the ion beams have a rectangular cross section, and that the collimator column is arranged in such a way are that they intersect the associated ion beams on their wider and on their narrower sides. 16. Massenspektrometer nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Ionenstrahl ein Kollektorspalt (12) an einer Stelle vorgesehen ist, an der die Ionen des zugeordneten Strahls durch das Ablenkfeld fokussiert sind.16. Mass spectrometer according to one or more of the claims 13 to 15, characterized in that a collector gap (12) at one for each ion beam Place is provided at which the ions of the associated beam are focused by the deflection field. 17. Massenspektrometer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Ionen mit dem gleichen Verhältnis Masse/Ladung in den verschiedenen Strahlen gleichzeitig auf die Kollektorspalte fokussiert sind.17. Mass spectrometer according to claim 16, characterized in that the ions with the same The mass / charge ratio in the various beams are simultaneously focused on the collector column. 18. Massenspektrometer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Spalte für die verschiedenen Ionenstrahlen in einer Linie und in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.18. Mass spectrometer according to claim 17, characterized in that the column for the different Ion beams are arranged in a line and in a common plane. BAD ORIGINALBATH ORIGINAL 109823/134 A'109823/134 A ' 19. Massenspektrometer nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 "bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme von Spektren unterschiedlicher Auflösung öffnungen der Ionenquellenspalte (2,4) und die Kollektorspalte (12) für den einen Ionenstrahl größer als für den anderen (oder einen anderen) Ionenstrahl sind.19. Mass spectrometer according to one or more of claims 16 "to 18, characterized in that that for recording spectra of different resolution openings of the ion source column (2, 4) and the collector column (12) are larger for one ion beam than for the other (or another) ion beam. 20. Massenspektrometer nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß die Ionenquellenspalte (2,4) und die Kollektorspalte (12) für den Strahl mit hohem Auflösungsvermögen einstellbar sind.20. Mass spectrometer according to claim 19, characterized in that the ion source column (2,4) and the collector column (12) for the high beam Resolving power are adjustable. 21. Massenspektrometer nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionenquellenspalte (2,4) und die Kollektorspalte (12) für den Strahl mit niedrigem Auflösungsvermögen ebenfalls einstellbar sind.21. Mass spectrometer according to claim 20, characterized characterized in that the ion source column (2,4) and the collector column (12) for the beam with low Resolving power are also adjustable. 109823/1344109823/1344 BAD ORlGiNALBAD ORlGiNAL ι A .t ι A. t LeerseiteBlank page
DE19671598024 1966-05-17 1967-05-13 Method and device for mass spectrometric analysis of substances Ceased DE1598024A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB2182766 1966-05-17
GB40297/66A GB1161432A (en) 1966-05-17 1966-05-17 Improvements relating to Mass Spectrometry

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1598024A1 true DE1598024A1 (en) 1971-06-03

Family

ID=26255551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19671598024 Ceased DE1598024A1 (en) 1966-05-17 1967-05-13 Method and device for mass spectrometric analysis of substances

Country Status (5)

Country Link
DE (1) DE1598024A1 (en)
FR (1) FR1522985A (en)
GB (1) GB1161432A (en)
NL (1) NL160979C (en)
SE (1) SE324663B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1339582A (en) * 1970-06-17 1973-12-05 Ass Elect Ind Mass spectrometers and method of operating them
GB1318400A (en) * 1970-08-28 1973-05-31 Ass Elect Ind Mass spectrometry
US3950641A (en) * 1971-05-21 1976-04-13 Associated Electrical Industries Limited Methods of mass spectrometry and mass spectrometers

Also Published As

Publication number Publication date
GB1161432A (en) 1969-08-13
NL160979C (en) 1979-12-17
NL6706669A (en) 1967-11-20
SE324663B (en) 1970-06-08
NL160979B (en) 1979-07-16
FR1522985A (en) 1968-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69127957T2 (en) Ion scattering spectrometer
DE2229541A1 (en) SPECTROMETER
DE2507174A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR GENERATING DIGITAL REPRAESENTATIONS OF AN OBJECT
DE2628422C3 (en) Methods of mass spectroscopy
DE3023263C2 (en) Arrangement for determining the internal structure of a body by means of monoenergetic radiation
DE19635645A1 (en) High-resolution ion detection for linear time-of-flight mass spectrometers
DE2651645A1 (en) ROENTHEN FLUORESCENCE SPECTROMETER
DE69415287T2 (en) METHOD FOR ISOTOPE ANALYSIS BY MEANS OF THE OPTICAL EMISSION SPECTOMETRY OF A PLASMA GENERATED BY LASER ENERGY
DE4041297A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR SELECTING THE RESOLUTION OF A CHARGED PARTICLE BEAM ANALYZER
DE1598024A1 (en) Method and device for mass spectrometric analysis of substances
DE3133000A1 (en) SPECTRUM DISPLAY SYSTEM
DE69604081T2 (en) USE OF A MULTIPLE COLLECTOR FOR MASS SPECTROMETERS FOR MEASURING ISOTOPE RATIO
DE2952154A1 (en) PHOTOMETER
DE10035917B4 (en) Device for radiation analysis with variable collimator and variable collimator
DE4016138A1 (en) AT THE SAME TIME DETECTING MASS SPECTROMETER
DE2130376A1 (en) Method and device for mass spectrometric analysis
EP0143146B1 (en) Process and device for storing measuring data from sub-domains of a sputter crater produced and analyzed in a secondary ion mass spectrometer
DE2461224A1 (en) DEVICE FOR THE ELECTRICAL DETECTION OF IONS FOR THE MASS SPECTROSCOPIC DETERMINATION OF THE MASS VALUES AND / OR THE MASS INTENSITIES OF THE IONS
DE2332100A1 (en) METHOD AND ARRANGEMENT FOR ANALYSIS OF PHOTOGRAPHICALLY STORED X-RAY DIFFICULTY SPECTRA
DE2539161C2 (en) mass spectrometry
DE3606533A1 (en) Photometric device
DE1909841B2 (en) SPECTROMETER
DE2224906A1 (en) Method and device for the mass spectrometric analysis of substances
DE940615C (en) Method and device for the X-ray microscopic representation of the structure of microscopic objects
DE19738409B4 (en) Device for the wavelength-dispersive analysis of fluorescent radiation

Legal Events

Date Code Title Description
OGA New person/name/address of the applicant
8131 Rejection