DE1598406A1 - Anordnung zur Stromversorgung des Heizfadens eines Massenspektrometers - Google Patents

Anordnung zur Stromversorgung des Heizfadens eines Massenspektrometers

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Description

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ι " 21.9.1966 PaUnf-Ar ■ '!«
EDtUARDS HIGH UACUUffl INTERNATIONAL LTD. Dr. W. S «.
Dipl.-1-..o P-:ν hh IYlanor Royal, CraiuJßy, Sussex, England DfpUlng. ·.... I.;,· r ..,irg
Dr.V.Scim!:«J- :■ >-\riik
1598408 Φ Frankfurt a. ! .lin
^. Eschenheimer Sff. ?,9
Anordnung zur Stromversorgung des Heizfadens eines Massenspektrometers.
Die Erfindung befaßt sich mit der Regelung der Elektronenemission bei IYlassen8pektrometern zwecks Uerlängerung der Lebensdauer des Heizfadens und Erzielung eines stabilen Betriebes .
Es ist höchst erwünscht, daß der elektronenemittierendB Heizfaden eines IKlassenspektrometers eine möglichst lange Lebensdauer hat, ujeil nutzbare Zeit verloren geht, uienn die Einrichtung ziuecks Austausch eines Heizfadens gewartet morden muß. Es ist bekannt, daß das plötzliche Einschalten des Heizstroms zu einem raschen Ausfall des Heizfadens führt. Es wurde infolgedessen vorgeschlagen, durch selbsttätig arbeitende Mittel für eine langsame Anheizing des Heizfadens zu sorgen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zur Stromversorgung des Heizfadens eines lilasssnepektrometers, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sotiiohl eine Einrichtung zum langsamen Anheizen des Heizfadens vorgesehen ist, als auch eine Regelung ' der Emission des Heizfadens mittels einer neben dem Heizfaden
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angeordneten Raumladungssteuerelektrode erfolgt.
Weitere Merkmale, Vorteile und Aniuendungsmöglichkeiten der . Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung.
Es zeigt:
Figur 1 Das Schaltbild einer erfindungsgemäß^ausgebildeten
Stromversorgung und
Figur 2 den zeitlichen Verlauf das Heizstroms.
Wenn die Stromversorgung des Heizfadens F eines Hflassenspektrometers, das allgemein mit IKl bezeichnet ist, eingeschaltet wird,
* wird an einer Diode ZD rasch eine Spannung aufgebaut, während
unteren Teil von
die am/einem Potentiometer P anliegende Spannung VR entsprechend
der Kurve nach Fig. 2 langsam ansteigt. Die Zeitkonstante wird " durch den Widerstand RX und den Kondensator CX sowie das paralle, zu dem Kondensator CX liegende Potentiometer P bestimmt. Die Spannung VR bildet die Eingangsbezugsspannung eines Differentialverstärkers DA, der einen Transistor TR 1 steuert, der seinerseits den Heizstrom beeinflußt. An den anderen Eingang des Differentialverstärkere wird eine Gegenkopplungsspannung angelegt, die von dem durch den Widerstand RF fließenden Heizstrom IF aufgebaut wird, sodaö der Heizstrom auf einem Wert IF = VJR, d.h. proportional zu der Spannung VR gehalten
RF
wird. Die Spannung VR wird so eingestellt, daß im
, normalen eingeechuiungenen Zuetand der erforderlichre Hei-zstrom
009886/1725 bad original '
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fließt, mährend der Heizstrom nach dem Einschalten mit einer Zeitkonstante von 5 Sekunden allmählich ansteigt und den'Endue rt in ungefähr 20 Sekunden erreicht.
Der den Heizfaden verlassende Elektronenstrom wird durch das Potential einer Raumladungssteuerelektrode SC gesteuert. Ein Teil dieses Stromes (der nicht notwendig konstant ist) erreicht die Auffangelektrode EC. Dieser Strom fließt über einen f Widerstand RC und läßt eine Spannung entstehen, die in einem Emissionsregelverstärker CA mit einer Bezugsspannung verglichen wird. Mittels der verstärkten Diff-erenzspannung wird das Potential an einem Widerstand RG beeinflußt, der zwischen die Raumladungssteuerelektrode und den Heizfaden geschaltet ist. Mittels dieaer Regelung uaird die Emission so eingestellt, daß der über die Auffangelektrode fließende Strom konstant gehalten wird.
Eine Raumladungssteuerung der Heizfadenemission bietet den Vorteil eines rascheren Ansprechens, sodaß unerwünschte Änderungen schneller korrigiert »erden, als dies mit Hilfe .^ einer Heizfadentemperaturregelung möglich ist. Außerdem wird die Heizfadentsmperatur konstant gehalten, was u/ünschensuert ist, um Änderungen der chemischen Zusammensetzung der Gase im filassenspetrometer zu verhindern. Ferner hat keine der zahlreiche Pannen, die einen Abfall des über die Auffangelektrode fließenden Stromes bewirken, eine Steigerung des Heizstroms zur Folge, die zu einer l/arkürzung der Heizfaden-Lebensdauer führen würde.
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BAD
Besondere Folgen ergeben sich, wenn bastimmte Arten von beschichteten Heizfäden eingeschaltet werden, nachdem sie eine gewisse Zeit lang außer Betrieb waren. Die Emission ist dann zunächst gering und erholt sich erst, nachdem der Heizfaden für eine kurze Zeitspanne mit normaler Temperatur betrieben wurde. Ein ähnlicher Effekt kann bei einem blanken Emitter eintreten, wenn dieser stark verschmutzt wurde.
Die Kombination einer langsamen Anheizung des Heizfadens mit, einer Raumladungssteuerung gewährleistet maximale Lebensdauer des Heizfadens und stabile Arbeitsbedingungen.
OPdGlNAL
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Claims (4)

-F- Patentansprüche
1. Anordnung zur Stromversorgung des Heizfadens eines IKiassenspektrometers, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl eine Einrichtung (ZD, RX, CX, P) zum langsamen Anheizen des Heizfadens (F) als auch eine neben dem Heizfaden angeordnete Raumladungssteuerelektrode (SC) zur Regelung der Elektronenemission des Heizfadens vorgesehen sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizstromkreis eine Zenerdiode (ZD) und ein RC-Glied (RX,CX,P) mit vorbestimmter Zeitkonstante aufweist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Dif f erentialverstä'rker (DA), an dessen einem Eingang die von dem RC-Glied (RX,CX,P) abgegebene Spannung als Bezugsspannung anliegt, und mit dessen Ausgang ein Transistor ( TR ) verbunden ist, der im Heizstromkreis liegt und den Heizstrom steuert.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem änderen Eingang des Differentialverstärkers (DA) eine aus dem Heizstrom abgeleitete Gegenkopplungeepannung
anliegt. *
BAD ORlGiNAL
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Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer einen Teil des Elektronenstroms des Heizfadens (F) aufnehmenden Elektrode (EC) ein Widerstand (RC) verbunden ist, der an einen Elektronenemissions-RBgelverstärker (CA) angeschlossen ist, der die an dem Widerstand (RC) abfallende Spannung mit einer Bezugsspannung vergleicht und mittels der verstärkten Differenzspannung das Potential an einem weiteren Uiiderstand (RG) beeinflußt, der zwischen die Raumladungssteuerelektrode (SC) und den Heizfaden geschaltet ist.
Patentanwalt :
BA0
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Leerseite
DE19661598406 1965-10-04 1966-09-22 Anordnung zur Stromversorgung des Heizfadens eines Massenspektrometers Pending DE1598406A1 (de)

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GB4198165A GB1131495A (en) 1965-10-04 1965-10-04 Improvements in or relating to electron emission control in mass spectrometers

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DE1598406A1 true DE1598406A1 (de) 1971-02-04

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19661598406 Pending DE1598406A1 (de) 1965-10-04 1966-09-22 Anordnung zur Stromversorgung des Heizfadens eines Massenspektrometers

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2373875A1 (fr) * 1976-12-07 1978-07-07 Du Pont Perfectionnements apportes aux spectrometres de masse

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GB1131495A (en) 1968-10-23

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