DE1648814C3 - Spaltanordnung für Massenspektrometer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spaltanordnung für Massenspektrometer, die zwei Begrenzungskörper mit je einer einen Spalt begrenzenden Fläche enthält.

In einem Massenspektrometer ist das Auflöungsvermögen durch die Größe und die Qualität der Spalte am Ausgang der Ionenquelle und am Eingang des Kollektors festgelegt. Wenn man ein extremes Auflösungsvermögen erhalten will, dann muß die Qualität der Spalte außerordentlich groß sein. Es gibt zwar Spaltanordnungen mit Spalten variabler Breite, doch erfordern die bekannten Anordnungen zur Feineinstellung der Spaltbreite eine Präzisionseinrichtung und eine sehr genaue Kantenbearbeitung der Spalte.

So ist beispielsweise aus der US-PS 31 87 179 eine Spaltanordnung für Massenspektrometer bekannt, bei der ein in der Breite stetig veränderbarer Spalt durch zwei als Platten ausgebildete Begrenzungskörper gebildet wird, die mit Hilfe von Federn gegeneinander gedrückt werden und bei der der Abstand zwischen den Platten durch eine keilförmige weitere Platte bestimmt ist, die gegen die beiden Platten drückt. Durch Schraubeneinstellung der weiteren Platte längs eines Führungsteils ist der Abstand zwischen den beiden Platten stetig veränderbar.

Nach der US-PS 29 46 886 ist ferner eine Spaltanordnung mit einem Spalt stetig veränderbarer Breite bekannt, die eine feststehende Platte und eine damit zusammenarbeitende bewegbare Platte aufweist. Die bewegbare Platte wird in Führungen gehalten, so daß der Schlitz rechteckförmig bleibt, sie wird mit Hilfe von Federkraft von der feststehenden Platte weggedrückt und sie läßt sich mit Hilfe einer Schraubeneinstellvorrichtung gegenüber der feststehenden Platte einstellen.

Bei beiden obigen Anordnungen ist eine Eichung erforderlich, bevor die Spaltbreite genau ermittelt werden; kann und es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spaltanordnung für Massenspektrometer zu schaffen, bei der die Spaltbreite ohne Eichung genau festliegt.

Gemäß der Erfindung ist eine Spaltanordnung für Massenspektrometer, die zwei Begrenzungskörper mit je einer, einen Spalt begrenzenden? Fläche enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des einen Begrenzungskörpers einen erhabenen Bereich aufweist, der durch elektrolytische Behandlung gebildet ist, und daß der erhabene Bereich die Oberfläche des anderen Begrenzungskörpers berührt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der erhabene Bereich als galvanischer Überzug ausgebildet, wobei der galvanische Überzug zwei Abschnitte aufweist, deren Abstand gleich der Spalthöhe ist.

Die Dicken galvanischer Überzüge können bekanntlich sehr genau gesteuert werden, so daß aneinander grenzende Bauteile, die Oberflächenabschnitte aufweisen, weiche durch einen galvanischen Überzug beabstandet sind, zur Herstellung von festen Spalten mit Spaltbreiten von etwa 2,5· HO"⁵ mm bis zu einigen hunderstel Millimetern verwendet werden können.

Obgleich beide Begrenzungskörper einer Spaltanordnung mit galvanischen Überzügen versehen sein können, ist dies nicht unbedingt notwendig. In manchen Fällen ist es zweckmäßig, für den einen Begrenzungskörper einen zylindrischen Körper mit gleichförmig kreisrunden Ouerschnitt zu verwenden. In einem Massenspektrometer hat die Verwendung von zylindrischen Oberflächen zur Begrenzung der Spalte anstelle von pinnparallelen Oberflächen den Vorteil, daß der Durchmesser der zylindrischen Oberflächen mehrmals so groß wie die Dicke der Platten sein kann, an denen die spaltbildenden, planparallelen Oberflächen ausgebildet sind, ohne daß der maximale Eintrittswinkel eines linearen Strahls verringert wird. Begrenzungskörper mit zylindrischen Oberflächen können daher leichter mit der erforderlichen Genauigkeit ausgebildet werden. Sie sind außerdem verschleißbeständiger beim Durchtritt von hochenergetischen Ionen oder Teilchen durch den Spalt.

Anstelle von galvanischen Überzügen können die Oberflächenbereiche der Begrenzungskörper auch mit Hilfe eines Elektroreinigungsverfahrens bzw. eines anodischen Prozesses in die gewünschte Form gebracht werden.

Im folgenden sind zwei Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung ausführlich beschrieben.

Die Fig. t ist eine Draufsicht aul eine Spaltanordnung für ein Massenspektrometer.

Die Fig.2 ist ein Schnitt längs der Linie U-II der Fig. 1.

Die Fig.3 und 1 sind perspektivische Ansichten zweier Ausführungsformen von Begrenzungskörpern, die in der Spaltanordnung nach der F i g. 1 verwendet werden können.

Gemäß den F i g. 1 und 2 dient eine Platte 1 mit einer öffnung 2 zum Abstützen einer Begrenzungsschiene 3, die zwei seitliche Vorsprünge 4 aufweist, welche zu beiden Seiten der öffnung 2 angeordnet sind. An den Seitenkanten der Vorsprünge 4 sind Halteplatten 5 befestigt, die zusammen mit der Platte 1 eine Halterung für Begrenzungskörper 6 und 7 bilden, welche einen Spalt 9 begrenzen. Mittels einer Feder 8 werden die Begrenzungskörper 6 und 7 in der Halterung gehalten.

Gemäß der F i g. 3 können die beiden Begrenzungskörper 6 und 7 aus den Nadeln eines Nadellagers bestehen. Der eine Begrenzungskörper 7 ist unplattiert, während der andere Begrenzungskörper 6 Endabschnitte aufweist, die gleichförmig mit galvanischen Überzü-

gen gleicher Dicke versehen sind. Wenn diese Begrenzungskörper in der Spaltanordnung nach den F i g. 1 und 2 eingebaut sind, dann begrenzen sie einen Spalt 9, dessen Dicke gleich der Dicke der galvanischen Überzüge ist.

Bei der in der F i g. 4 dargestellten Ausführungsform ist ein Begrenzungskörper 7 vorgesehen, der ähnlich dem nach der Fig.3 ist, während ein aus einer Nadel eines Nadellagers bestehender Begrenzungskörper 11 elektroplattierte Endabschnitte aufweist, die axial aufeinander ausgerichtet sind, aber einen unrunden

Querschnitt besitzen. Die radialen Oberflächen dieser Endabschnitte sind in Form von Nockenscheiben ausgebildet, so daß bei einer Drehung des Begrenzungskörpers 11 die Spaltbreite des Spaltes 10 zwischen den beiden Begrenzungskörpern 7 und 11 geändert wird. Auch die Begrenzungskörper 7 und U können in der Spaltanordnung nach den Fig. 1 und 2 verwendet werden. Auf eine Beschreibung derjenigen Teile, mit denen der Begrenzungskörper 11 gedreht werden kann, wird jedoch verzichtet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patenta^prüche:

1. Spaltanordnung für Massenspektrometer, die zwei Begrenzungskörper mit je einer einen Spalt S begrenzenden Fläche enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des einen Begrenzungskörpers einen erhabenen Bereich aufweist, der durch elektrolytische Behandlung gebildet ist, und daß der erhabene Bereich die Oberfläche des anderen Begrenzungskörpers berührt.

2. Spaltanordnung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der erhabene Bereich als galvanischer Oberzug ausgebildet ist und daß der galvanische Überzug zwei Abschnitte aufweist, deren Abstand gleich der Spalthöhe ist.

3. Spaltanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem zylindrischen Begrenzungskörper der galvanische Überzug koaxial zur Zylinderachse ausgebildet ist.

4. Spaltanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

J). Spaltanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug einen nockenförmigen Querschnitt aufweist.