DE1598862A1 - Vorrichtung mit einem Massenspektrometer - Google Patents

Description

Dr. P. Raftbaeh

Akt«: JBH- 958 Anmelde!« *»: 27.Juni 196$ 1598862

"Vorrichtung mit eir.era Massenspektrometer."

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, bei
der das hus dem Austrittespalt eines Massenspel·troraeters tretende Ionenbünriel teilv/eise auf einen Gitter aufgefangen v.ird, wahrend der hirdurchgeher.de Teil beschleunigt wird und auf eine Auftreffplatte trifft, aus der von den Ionen Sekundfirelektronrn ausgelöst werden, die au;' einen Szintillationskristall geworfen werden, der sinh an einem Fenster in dpr vakuuradichten Wand der Vorrichtung
\efindf;t nr. das sich ein Photoelektronenvervielfscher anschlieest.

Vorrinhtungpr. der angegebenen Art sind vor mehreren Autoren beschrieben wordrn und haben mehrere Vorteile. Weil die Ionen >iuf e'»a 25 kV beschleunigt werden, ist der aus dem Vervielfacher erhaltene Auugangestrom erheblich grosser, als wenn die notwendigerweise langsameren Ionen unmittelbar auf den Szintillfitionskristall K^worfer. werlen wurden. Die Degeneration des Szintil-

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iationakristalls ist erheblich geringer unter der Einwirkung eines Klektror.er.beschuBeea als unter der eines Ior.er.beschusses. Die Elektroden dringen tiefer in den Szintillationskristall ein, wodurch der Wirkungsgrad grosser ist. Im Gegensatz zu den Systemen, bei denen ein offener Elektronenvervielfacher ia Vakuum angeordnet ist, ergibt rieh ier Vorteil eirer nahezu konstanten Verstärkung, weil nicht jedesmal Gas ein^elaeeen wird. A'e^ter bietet sich die Möglichkeit, verschiedene Typen käuflich erhaltlicher Elektronenvervielfacher zu verwcr. ^:er.

Ah eaeher. von den Nachteilen, die darin bestehen, dass die Li chtaVschirnung des Photoelektror.envervielfach*=rr -i* »crösster Sorgfalt durchgeführt werden muss und d^ss rur positive Ionen gen-essen werder körner, ist der zu nessende Iorenstrom mit Rücksicht auf die Belastung des Szintiiiationskristalle und des PhotovervieIfachers an eine verhältnisr.assig scharfe obere Grenze gebunden. Eine übermäasige Belastung des Szintillatior.s-K.riatails kKnr. zu Phosphoreszfr.z führen, lie sehr lange andauern kann, und eine übermäsüige Belastung des Photovervielfa-,l-c kinn eine Aenderunf.: seiner Eigenschaften zur Folge haben. Sowohl die Verstärkung als auch der Bunkelstrom könren aurch Ueberlaetun_fc r.achtcil i£' beeinflusst werden.

Bei einer Vorrichtung, bei der das aus dem Austrittsspalt eines MassenBj.ektrometers tretende Ionenbündel teilweise auf einem Gitter aufgefangen wird während das hindurchgehende Ionenbündel beschleunigt *ird und auf eine Auftreffplatte trifft, aus 1<--r von den Ionen Sekundärelektronen ausgelöst werden, die auf einer. Szintillationskristall geworfen werden, der .si-h an einen Fenster in of-r vakuumdichte η Wand der Vorrichtung befindet, an das sich ein Photoelektronenvervielfacher anschliesst, wird

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n.-'.eh der ilrfinduntf r«»i Zunahme des Ionena trornes über einen vorhereingeBtell ten kritischen Wert r.wiechen zwti auf den beiden Seiten des lonenbündele befindlichen Ablenkplatten eine Itnpuleepar.nunir derart angelegt, dass das Ionenlürdel von der Auftreffplatt· ftbg»l«ntet wird. Mit dtr angegebenen Meflsnahne nach der Erfindung wird erreicht» daie der Szintillatiorakrietall vor Beschädigung durch einen allzu starken Klektronenbeechuee geechütrt wird, «tihrerd aueeerdeo Phosphoreszenz im Szintillations- , kristall vnrhütet wird» Auch könren dabei keine Schwierifkeiten infolg· einer l'eberlaatung des Photovervielfachers auftreten, 'iie ein* Aenderung der Eifenechaf ten hert eiführen «ürde. Vor*u§eveiee ffr-en df-n AMenkpl&tten < ntger-en^eef t: te Impulse zugeführtf um rim* Beeinflussung d«»r vorhergehender Elektrodpr. zu vermeiden.

Die Erfindung wird nachstehend ar Hard der ^ die einen Teil einer erf ir.dunfSfPna'eeen Vorri chti.r.fe* ec daratellt, näher erläutert.

Kit ι ist die Wund aus nicht-ropt^rder Stahl einer Vakuur.ktnr.ier anreirei en, die eich an das Massenspektrometer ar-Bchlit3:t, Riia der. dfiB loner.tÜrde 1 2 heraustritt. Dieses Bür.del durchläuft nrhrere jlattenfßrriife BleVtroden *■, A , ^ ur.«1 f_t die leitend ni : t<*r T-er.d veüiunder! sind. Zwischen dieser. Elektrcder it-far.ier. r:cr. Elrktroier "⁷^ und P, an die in rezu.- *.uf die W: rd 1 negative Sparrung^n gelebt sird, um fire Emission vor. läekun.-da'relektrrr.tr. aus der gitterförmiperi Elektroce ^u, die sich zwischen der. Elektroden 7 und θ befindet, ?u verhinderr. Ar. die Elektrode ° ist ein GleichetromverstBrker 1C angeschlossen. Eas hir.iiurchi-elKSsere lcnenbündel ist'r.it ii heipichnet. Lae Bündel "· wir.; :ur Auf trefl platte 12 aus hochpoliertem r.i cht-rcstenieni -^:*=i? : πι. '; -ε srhieur: r-t , die ei· I-cter.ti^I vor. - .5 kV ir. rezug

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auf die Wand ' hat. Die aue dieser Auftreffplatte ausgelösten Sekundä'relektronen bewegen sich in Richtung des Pfeiles 15 zum Szintillationskristall 1/5, der durch die Buchse 1 f aus nichtrostendem Stahl tfeger. die flache Glaswand 15 geklemmt wird. Aueserhalt· der Vakuumkam: er schlieest sich an das Fenster 1* las. Fenster 1? ejnee PhotovervieIfachers an.

Zwischen der. Elektroden 5 und 6 befinden eich zwei > Ablenkplatten ^:P_t die mit einer. Impulsgenerator 2C verbunden oind, der vom Gleichstromverstärker ¹O gesteuert wird. Nimmt der Ionenstron aus dem Kaesenspektroneteri der sich gleichmäs- ai(T auf die t;i ttprförraige Elektrode y urd das hindurchgehende Pündel 11 veiteilt, zu stark (lir über H-" Aj zu, so wird von I.-.pulsffpr.prM-or 2C eire ir.pula'"örT.if7-« Spannung zwischfr die AV ler kj-lattpn 1P wlf?Rt, so dnse dfis IonPnbündel ent sprechend der restrichelten Linie 19 abgelenkt und auf der Elektrode f derart auf »'ff am en wird, das.·· keine iäekundärelfktro en mehr auf dt-n ir.inti llatior.skristfell geworfen werden. Auf diese Weise Vt iiich ein wirkungsvoller Schutz gegen UefcerlHö>,ung.

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Claims (1)

FATENTANSPhUECHEi PHN. 958

1. Vorrichtung, bei der das aus dem Austritt aspalt eines Masaenspektrometers austretende Ionenbündel teilweise auf einem Gitter aufgefangen wird» während das hindurchgehende Ionenbändel zu einer Auftreffplatte hin beschleunigt wird, aus der von den Ionen Sekundärelektronen auegelöst werden, die auf einen Szintillationskristall geworfen werden, der sich an einem Fenster in der vakuumdichten Wand der Vorrichtung befindet, an das sich ein Photoelektronenvervielf&cher anschlieest, dadurch gekennzeichnet, dass bei Zunahme des Ior.enstromes über einen vorhereingestellten kritischen Wert zwischen zwei Ablenkplatten, die r.i?h auf den beicen leiten des Ionenbündels befinden, an. diese eine Impi.lsspannung derart gelegt wird, dass das Ionen-Hindel von der Auftreffplatte abgelenkt wird.

c. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, rtaas ien Ablenkplatten entgegengesetzt gerichtete .Impulsspannungen zugeführt werter..

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