DE1673223A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Massen-Spektrometrie - Google Patents

Description

DIPL-ING. H. KLAUS BERNHARDT

8000 MÖNCHEN 23 · MAINZERSTR.5 ^V1 P84D

VARIAN ASSOCIATES Palo Alto / California V. St. v. Amerika

Verfahren und Vorrichtung zur Massen-Spektrometrie

Priorität: I7. Mai I965 - V. St. v. Amerika US-Ser.No. 456,173

Die Erfindung betrifft die Massen-Spektrometrie und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Massen-Spektrometrie, kurz Massenspektrometer genannt, bei dem die Ionen-Zyklotron-Resonanz verwendet wird.

Es ist bekannt, dass Ionen hoher Geschwindigkeit entsprechend einer hohen Spannung durch die kumulativ· Wirkung einer Folge von Besohleunigungeimpuleen erhalten werden können, die jeder nur eine massig·

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Spannung benötigen. Insbesondere wird dafür gesorgt, dass die Ionen in ■gekrümmten Wegen in der Art einer sich ausdehnenden Spirale zwischen zwei Elektroden hin und her laufen. Die Bewegung der Ionen auf solchen Wegen wird durch die Wirkung eines Magnetfeldes hervorgerufen, so dass die Ionenbewegung mehrmals gegenüber dem elektrischen Feld zwischen den Elektroden umgekehrt wird, und die Spannung der Elektroden wechselt oder schwingt synchron oder in Resonanz mit der Umkehrung des Bewegungswegs des Partikels. Diese Erscheinung wird allgemein als Zyklotronen-Resonanz bezeichnet.

Bei der Massen-Spektrometrie wird eine Gasprobe durch sich bewegende Elektronen bombardiert, um Ionen der verschiedenen Anteile der Probe zu erhalten, und die so gebildeten Ionen werden in verschiedene Komponenten mit verschiedenem Verhältnis Ladung : Masse aufgetrennt, indem dielonen dem Einfluss eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes ausgesetzt werden. Die einzelnen Komponenten werden dann gewöhnlich auf einen Ionenkollektor geschickt und dort entladen, und die Stärke des Ionenstroms wird gemessen. Die verschiedenen Komponenten können dann nacheinander auf den Kollektor gerichtet werden, indem das elektrische und/oder das magnetische Feld durchgesteuert werden, oder indem der Kollektor nacheinander in die unterschiedlichen Wege der unterschiedlichen Komponenten gebracht wird.

Bei einem speziellen- Massenspektrometer, das auf der Basis der Zyklotronen-Resonanz arbeitet, wird dafür gesorgt, dass gewisse Ionen, die mit der Frequenz eines Sohwingungsfeldes in Resonanz gekommen sind, auf dem Wege

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einer sich ausdehnenden Spiral.e laufen, wo "bei sie gleichzeitig etwa längs der Kraftlinien eines magnetischen Feldes lauften, und die Ionen , treffen schliesslich auf einen Kollektor oder Auffänger auf. Andere, nicht mit der Frequenz des Schwingungsfeldes in Resonanz befindliche Ionen' laufen auf anderen Wegen und treffen auf den Auffänger nicht auf. Das Ganze oder ein beliebiger Teil des gesamten Massen-Spektrums einer zu analysierenden Probe kann dadurch erfasst werden, dass die Frequenz des Schwingungsfeldes und/oder die Stärke des Magnetfeldes durchgesteuert wird, so dass Ionen mit unterschiedlichem Verhältnis Masse : Ladung mit dem Schwingungsfeld in Resonanz gebracht werden. Solche Spektrometer trennen Ionen mit unterschiedlichem Verhältnis Masse : Ladung aufgrund der unterschiedlichen Resonanzfrequenz der Ionen, die ihrerseits von dem Verhältnis Masse : Ladung abhängig ist. Diese Spektrometer werden allgemein als Zyklotronen-Resonanz oder Omegatron-Massen-Spektrometer bezeichnet.

Bei den bekannten Omegatrons treten jedoch einige Nachteile auf, und zwar:

1) Einige Ionen können den Auffänger erreichen und damit die Brauchbarkeit des Instrumentes herabsetzen, auch wenn sie nicht mit dem Schwingungsfeld in Resonanz sind, beispielsweise solche Ionen, die eine hohe kinetische Anfangsenergie haben oder solche, die nicht vom primären Elektronenstrahl erzeugt worden sind.

2) Die Ionisierung erfolgt normalerweise im gleichen Bereich wie die Massenanalyse. Dadurch ändern sich die Resonanzbedingungen aufgrund der Raumladungen der Elektronen und/oder Ionen.

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. 3) Es kann jeweils nur der Partialdruck der in Resonanz befindlichen Ionen eines bestimmten Verhältnisses Masse ί Ladung bestimmt we'rden; der Gesamtdruck kann nicht leicht bestimmt werden. Das ist darauf zurückzuführen, dass es nicht vorgesehen ist, jederzeit den gesamten· Ionenstrom zu überwachen.

Die Erfindung betrifft ein Massen-Spektrometer, das zwar ebenfalls auf der Basis der Zyklotronen-Resonanz arbeitet, die Schwierigkeiten der bekannten Massen-Spektrometer dieser Art jedoch vermeidet und verschiedene Vorteile mitsichbringt, darunter höhere Auflösung und Empfindlichais
keit/bei bekannten Instramenten.

Erfindungsgemäss werden im evakuierbaren Gefäss eines Massen-Spektrometers, in das eine Gasprobe eingelassen werden kann, eine Anzahl voneinander entfernter, um eine Achse herum angeordneter Elektroden vorgesehen, die zwei längs der Achse voneinander entfernte Bereiche bilden; im ersten Bereich ist eine Ionisiereinrichtung für die Gasprobe vorgesehen, quer zur Achse herrscht ein magnetisches Feld, quer zur Achse und quer zum Magnetfeld herrscht ein statisches elektrisches Feld, so dass im ersten Bereich erzeugte Ionen kontinuierlich längs der Achse vom ersten Bereich zum zweiten Bereich und durch diesen hindurch laufen, und zwar unabhängig vom Verhältnis Masse : Ladung, dazu herrscht im zweiten Bereich eine elektrisches Schwingungsfeld quer zum Magnetfeld und zur Achse, so dass in 'Resonanz mit dem elektrischen Schwingungsfeld befindliche Ionen Energie aus dem Schwingungsfeld aufnehmenj schliesslich ist, wie üblich, ein Auffänger für solche in Resonanz gekommene Ionen vorgesehen·

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Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass bei einem Verfahren ' zur Massen-Spektrometrie aufgrund des Zyklotronen-Resonanz-Prinzips die Ionen in einem ersten Bereich gebildet werden, dafür gesorgt wird, dass diese Ionen vom ersten Bereich in und vorzugsweise durch einen zweiten Bereich laufen, der vom ersten Bereich entfernt' liegt, und zwar unabhängig von ihrem Verhältnis Masse : Ladung, und dass sie erst im zweiten Bereich, der gemeinsamen Wirkung eines elektrischen Schwingungsfeldes ' und eines Magnetfeldes unterworfen werden; die Ionen laufen dabei vorzugsweise quer zum Magnetfeld. ™

Gemäss einer speziellen Ausbildung der Erfindung werden dabei die im ersten Bereich gebildeten Ionen dadurch vom ersten Bereich in und vorzugsweise durch den zweiten Bereich geschickt, indem die Ionen einem Magnetfeld und gleichzeitig einem etatischen elektrischen Feld ausgesetzt werden, das quer zum Magnetfeld liegt, und zwar wenigstens im ersten Bereich und vorzugsweise auch im zweiten Bereich.

Gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann das statische elek- Λ trische Feld im ersten Bereich auch moduliert werden, während gleichzeitig das Magnetfeld herrscht.

Die wesentlichen Merkmale eines erfindungsgemässen Massen-Spektrometers auf Ionenzyklotron-Resonanz-Grundlage sind also ein Ionisierbereich, , ein davon entfernter Analysierbereich und irgendeine beliebige Einrichtung, durch die die Ionen vom Ionisierbereich in und vorzugsweise durch den Analyeierbereich hindurch bewegt werden.

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Bei einem erfindungsgemässen Massen-Spektrometer sind vorzugsweise weiterhin ein statisches elektrisches Feld quer zu einem Magnetfeld im ersten Bereich und vorzugsweise aüeh im zweiten Bereich vorgesehen, mit dem die Ionen kontinuierlich vom Ionisierbereich in und durch den Analysierbereich hindur ch bewegt werden.

Gemäss einer weiteren speziellen Ausbildung der Erfindung wird in einem ^ ■ Massen-Spektrometer der erfindungsgemässen Art eine Einrichtung zur ■ Überwachung des Gesamt-Ionenstroms vorgesehene

Diese und weitere Ziele und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung; es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild »ur Darstellung der funktioneilen Beziehungen der verschiedenen Teile eines erfindungsgemässen Spektrometersj

und
Fig. 2 eine schematische, teilweise geschnittene perspektivische Ansicht der erfindungsgemässen Ionisier- und Aiaalysier-Anordnung.

In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines erfindungsgemässen Massen-Spektrometers dargestellt· Das Massen-Spektrometer 10 weist ein evakuierbares Gefäss oder eine Kammer 11 auf, die eine längliche Struktur 12 enthält, in der die Ionisierung und die ans chi ie s sende Analyse durchgeführt werden· Mittel» einer Vakuumpumpe 13_t die durch'ein Rohr 14 an einen Einlass 15 des Gefässes 11 angeschlossen ist, wird das Gefäss auf einen

■•8 —9 sehr niedrigen Druck, normalerweise zwischen 10 und 10 , evakuiert.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wurde eine Ionenzeretäuberpumpe . verwendet, wie sia in der US-Patentschrift 2 993 638 beschrieben ist.

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Die Pumpe wird mittels einer Energieversorgung 16 getrieben. Da der

-1 -2 Wirkungsgrad von Ionenzerstäubungspumpen oberhalb von TO bis 10 Torr sehr klein ist, ist es üblich, vor Inbetriebnahme der Ionenzerstäuberpumpe eine Vorpumpe 17 zu verwenden, beispielsweise eine gekühlte Adsorptionspumpe, wie sie in der US-Patentschrift 3 116 764 beschrieben ist. Diese Vorpumpe wird dazu verwendet, die Ionenzerstäuberpumpe und die angeschlossene Kammer auf ein Vakuum vorzupumpen, bei dem die Ionenzerstäuberpumpe mit günstigem Wirkungsgrad arbeitet. Es ist auch üblich, vor Inbetriebnahme der Ionenzerstäuberpumpe und manchmal auch gleichzeitig mit dieser eine Ausheizeinrichtung 18 zu verwenden,mit der die Ionenzerstäuberpumpe und die angeschlossene Kammer ausgeheizt wird, um die Gasmenge auf den Innenwandflächen wesentlich herabzusetzen und dadurch die Zeitspanne zu verringern, die zum Herabpumpen auf den gewünschten Druck erforderlich isto Nach dem Vorpumpen und dem Ausheizen wird die Ionenzerstäuberpumpe in Betrieb genommen.

Der Druck wird dadurch weiter herabgesetzt und dabei mit einer geeigneten Einrichtung gemessen, beispielsweise einem Vakuummeter 19, das an die Vakuumpumpe 13 angeschlossen ist. Es ist auch bekannt, dass der Ionenstrom einer Ionenzerstäuberpumpe proportional dem Druck ist, so dass .

eine Messung des Pumpenstroms eine Anzeige für den Druck liefert. Sobald

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ein Vakuum von 10 bis 10 Torr erreicht worden ist, kann eine zu analysierende Gasprobe durch einen Einlass 20 in die Vakuumpumpe eingelassen werden, bis ein Druck im Bereich von 10 Torr erreicht worden- ist.

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In einem Teil der Anordnung 12 werden durch Aufprall von Elektronen auf Moleküle" der zu untersuchenden Gasprobe Ionen erzeugt. Wie noch näher erläutert wird, wird ein Elektronenstrom durch den Ionisierbereich geschickt und schliesslich in einem Elektronenauffänger oder Kollektor aufgenommene Der Elektronenstrom wird mit einer geeigneten Regelung 21 überwacht, so dass die Elektronenemission und damit der Ionenstrom stabilisiert wird.

Wenn ein schwaches elektrisches Feld in -y-Richtung mittels einer Gleichspannungsquelle 22 angelegt wird, wandern Ionen unabhängig von ihrem Verhältnis Masse : Ladung kontinuierlich in Richtung +x mi "^konstanter Geschwindigkeit in einen Analysierbereich, in dem sie gefangen werden, und zwar durch die kombinierte Wirkung eines elektrostatischen Feldes von der Gleichspannungsquelle 22 und eines Magnetfeldes in -z-Richtung von Magnetpolen 23·

Wenn in einem zweiten Bereich mittels eines begrenzten Oszillators 24 (limited oscillator) ein Schwingungsfeld erzeugt wird, nehmen in Resonanz kommende Ionen, d.h. Ionen, deren Verhältnis Masse : Ladung im allgemeinen der Gleichung genügt:

e _m co
m ** B

in der e = Ladung des Ions,

m ■ Masse des Ions,

CO^ Frequenz des Schwingungsfeldes} und B = die Stärke des magnetischen Querfeldes sind,

Energie vom Schwingungsfeld und werden dadurch veranlasst, längs einer sich ausdehnenden Spirale zu laufen, deren Ursprung sich mit konstanter

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Geschwindigkeit in Richtung +x bewegt. Die aufgenommene Netto-Energie kann in einer geeigneten Schaltung festgestellt werden, und zwar ohne die in Resonanz gekommenen Ionen aufzufangen. Nicht in Resonanz kommende Ionen laufen in Kreisen um die x-Achse, deren Radien bis zu einem Maximalwert anwachsen, fallen auf die x-Achse zurück usw. in sich wiederholenden Zyklen, bis sie schliesslich durch den zweiten Bereich hindurchlaufen und aufgefangen werden. Die Anzahl von so aufgefangenen nicht in Resonanz kommenden Ionen kann in einer geeigneten Messchaltung 25 überwacht werden, in der bei fehlender Resonanz der gesamte Ionenstrom überwacht werden kann.

Ionen von unterschiedlichem Verhältnis Masse t Ladung können mit dem Schwingungsfeld dadurch in Resonanz gebracht werden, dass die Frequenz des Schwingungsfeldes oder die Stärke des Magnetfeldes, oder beides, durchgesteuert werden_o Wie dargestellt, ist ein Regler 26 zur Regelung des Magnetfeldes vorgesehen, der bei fester FrequenzCO für einen linearen Verlauf der Abhängigkeit des Verhältnisses Masse t Ladung von der Feldstärke liefert} wenn dazu ein x-y-Schreiber 27 verwendet wird, ergibt sich eine lineare Skala für das Verhältnis Masse : Ladung in Abhängigkeit von der Schreibstiftstellung. Bin Magnetfeldregler 26, der auch dazu verwendet werden kann, die Feldrichtung umzukehren, und der sich als besonders geeignet erwiesen hat, ist in der älteren Anmeldung V 25 185 VIIIb/21c, 46/51 der Anmelderin beschrieben.

Wie bereits erwähnt, wird die erforderliche Schwingungsspannung vom begrenzten Oszillator 24 geliefert, und wenn Resonanzabsorption im Analyeierbereich stattfindet, ergibt sich eine Änderung des Schwingungs-

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pegels. Um diese kleinen Änderungen festzustellen, wird ein Modulationsverfahren angewandt. Es sind sowohl eine Modulation des Magnetfeldes, der Frequenz, des Elektronenstroms und der.Elektronenspannung mit Erfolg . verwendet worden. Wie dargestellt, wird eine Modulation der Elektrodenspannungen dadurch herbeigeführt, dass ein Rechteckgenerator 28 oder ein anderer Impulsgenerator verwendet wird, der mit der Gleichspannungsquelle 22 verbunden wird und weiter mit dem Analysierbereiah in Verbindung steht. Im Resonanzfall ist das Signal eine amplitudenmodulierte Hochfrequenz vom begrenzten Oszillator 24· Dieses Signal wird überwacht und bei 29 verstärkt und kann entweder auf einem Oszillagraphensehirm überwacht oder einem phasenempfindlichen Detektor 31 zugeführt werden. In diesem wird das Signal mit der Rechteckßchwingung verglichen und an den Schreiber 27 wird eine Ausgangsspannung geliefert, die proportional der Absorption in Phase mit der ursprünglich an die Gleichspannungsquelle gelieferten Modulation ist.

In Fig· 2 ist die Anordnung 12 dargestellt, die aus einer Anzahl voneinander entfernter Elektroden besteht, die im Gefäss 11 untergebracht sind und in Fig. 1 nur schematisch dargestellt sind. Diese Elektroden sind um eine Achse herum angeordnet und bilden einen ersten Bereich 52 und einen zweiten Bereich 33» die beide in Richtung der x-Achse voneinander entfernt liegen. Die Anordnung 12 ist ein Kasten mit rechteckigem Querschnitt und besteht aus einer ersten Platte 34» die eine Seite bildet, einer zweiten Platte 35 und einer dritten Platte 36, die zusammen die zweite Seite bilden, einer vierten Platte 37» die die dritte Seite

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bildet und einer fünften Platte.58, die die vierte Seite bildet. In einer typischen Ausführungsform sind alle diese Platten aus einem unmagnetischen Metall hergestellt, beispielsweise aus Molybdän oder rhodiumplattiertem Berylliumkupfer. Die Platten 34, 37 und 38 sind 128,5 mm (5,062 Zoll) lang, die Platten 34 und 37 sind 36,80 mm (1,450 Zoll) breit, die'Platte 38 ist 24,15 mm (0,950 Zoll) breit, und die Platten 35 und 36 sind 63,5 mm (2,50 Zoll) lang und 24,15 mm (O,95O Zoll) breite Die Platten sind mittels nicht dargestellter isolierender Tragstiele räumlich fest im Abstand voneinander im Gefäss gehaltert. Ersichtlich ist längs der x-Achse ein erster Bereich 32 vorgesehen, der durch die Platte 35 und einen Teil der Platten 34, 37 und 38 definiert ist, und ein zweiter Bereich 33» eier durch die Platte und Teile der Platten 34, 37 und 38 definiert ist«

Mine Elektronenspritze mit einem Draht 39» gewöhnlich aus Rhenium und üblicherweise auf -50 Volt, ist innerhalb des Gefässes 11 untergebracht und entlässt einen Elektronenstrom von üblicherweise 2 Mikroampere in -z-Richtung parallel zum Magnetfeld; dieser Strahl läuft durch eine Öffnung von üblicherweise 1,02 mm (0,040 Zoll) in der Platte 34, die ihrerseits auf 0 bis +1 ToIt liegt, Bereich 32, eine Öffnung von üblicherweise 1,52 mm (0,060 Zoll) Durchmesser in Platte 37, die üblicherweise auf 0 bis +1 Volt liegt, bis zu einer Platte 40, von der die Elektronen aufgefangen werden. Die Platte 40 wird üblicherweise auf +10 bis 20 Voltliegen, um Sekundärelektronen aufzufangen, die beim Aufprallen von Primärelektronen emittiert werden. Die Gesamt-Gasdurchlässigkeit der Zwischenräume zwischen den Elektrodenplatten, aus denen die Anordnung 12* besteht, und den Öffnungen darin ist genügend hoch, so dass in das

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Gefäss oder die Kammer 11 eingelassene Gasmoleküle frei in das Innere der Anordnung 12 hinein diffundieren können. Wenn der Elektronenstrahl durch den Bereich 32 hindurchläuft, wird ein Teil der Gasmoleküle ionisiert, die in den Bereich 32 eingedrungen sind. Selbstverständlich können Gasmoleküle auf verschiedene andere Weise in den Bereich 32 eingelassen und ionisiert werden als nur in der dargestellten Weise.

Zwischen der Platte 35 und'der geerdeten Platte 38 liegt eine Gleichspannung im Bereich von 0 bis +1 Volt, so dass ein statisches elektrisches Feld in -y-Richtung im Bereich 32 hervorgerufen wird, das quer zur x-Achse und quer zum Magnetfeld in -z-Richtur^ zwischen den Polen 23 gerichtet ist. In gleicher Weise liegt eine statische Spannung von üblicherweise 0 bis +1 Volt zwischen Platte 36 und Platte 38 über

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einen Widerstand 41» typischerweise 10 Ohm, durch den innerhalb des Bereiches 33 ei*¹ statisches elektrisches Feld in -y-Richtung erzeugt wird, das quer zur x-Achse und zum Magnetfeld in -z-Richtung zwischen den Polen 23 liegt. Die kombinierte Wirkung der magnetischen und statischen Felder sorgt dafür, dass im Bereich gebildete Ionen unabhängig von ihrem Verhältnis Masse t Ladung sich in einer zykloiden Bewegung kleiner Amplitude im Vergleich zu den Abmessungen der Anordnung 12 mit einer konstanten Geschwindigkeit von typischerweise IOO-50O cm/sec in +x-Richtung längs der x-Achse bewegen, so dass sie vom Bereich 32 in den Bereich 33 wandern. Durch Umkehrung des statischen elektrischen Feldes und des Magnetfeldes kann dafür gesorgt werden, dass sich auch negative Ionen in ähnlicher Weise verhalten.

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Eine HF-Spannung von typischerweise 100 Millivolt liegt zwischen der Platte 36 und Erde durch einen Kondensator 42, üblicherweise 50 Picefarad, wodurch ein elektrisches Schwingungsfeld im Bereich 33 erzeugt wird, das quer zu den magnetischen Kraftlinien und zur x-Achse liegt. Wenn Ionen durch den Bereich 33 wandern, nehmen mit dem Schwingungsfeld in Resonanz befindliche Ionen Energie hiervon auf und verfolgen einen. Weg in der Art einer sich ausdehnenden Spirale, deren Nullpunkt durch die Wirkung des statischen Feldes sich kontinuierlich linear in +x-Richtung bewegt. Der Nettobetrag der von den in Resonanz befindlichen Ionen absorbierten Energie wird überwacht und in der beschriebenen Weise verstärkt. Der Kondensator 42 führt zu einem abgestimmten Kreis hoher Impedanz und bildet zusammen mit der Kapazität der Anordnung 12 und dem abgestimmten Kreis den frequenzbestimmenden Teil des begrenzten Oszillators 24·

Die meisten in Resonanz befindlichen Ionen werden schliesslich an den Platten 34» 36, 37 und 38 entladen. In Gegenwart des Schwingungsfeldes wird ein grosser Teil der nicht in Resonanz befindlichen Ionen aufgrund der kombinierten Wirkung der magnetischen und etatischen Felder durch den Bereich 33 hindurchwandern und wird schliesslich an einem Kollektor entladen. Der Kollektor 43 und eine Verlängerung 44 der Platte 36 bilden eine Öffnung, durch die nicht in Resonanz befindliche Ionen vor der Entladung auf Kollektor 43 hindurantreten. Die Platte 44 ist normalerweise elektrisch mit der Platte 36 verbunden· Die auf dem Kollektor entladenen Ionen können in einer Schaltung 35 überwacht werden, durch die eine Anzeige für den ßeeamt-Ionenstrom und damit den Gesamtdruck geliefert wird.

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Wo eine etwas grössere Genauigkeit erforderlich ist, kann die Richtung des Magnetfeldes um 180 umgekehrt werden, und im Bereich. 32 gebildete Ionen werden in -x-Richtung gelenkt und an einen ähnlichen Kollektor 45 entladen, der den schwingungsfreien ersten Bereich 32 begrenzt, nachdem sie durch eine Öffnung zwischen der Elektrode 45 und einer der Platte 44 ähnlichen Platte 46 hindurchgetreten sind β Zusätzlich kann ein Kollektor oder Auffänger in den Bereich 32 hineinragen. Statt dessen kann der Ionisierbereich der Anordnung 12 offengelassen werden, um Experimente unter Verwendung von Lichtstrahlen durchführen zu könneno

.../Patentansprüche

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Claims (1)

1. PATENTANWALT

   DIPL.-ING. H. KLAUS BERNHARDT 1673223

   8000 MÖNCHEN 23 . MAINZERSTR.S V1 P84D

   Patentansprüche

   1. Verfahren zur Massen-Spektrometrie, bei dem in einem evakuierten M Raum Ionen gebildet und Ionen mit einem bestimmten Verhältnis Masse t Ladung dadurch festgestellt werden, dass die Ionen gleichzeitig einem Magnetfeld und einem elektrischen Schwingungsfeld ausgesetzt werden, das quer zum Magnetfeld gerichtet ist, wobei die Ionen mit einem bestimmten Verhältnis Masse : Ladung mit dem Schwingungsfeld in Resonanz kommen und Energie daraus aufnehmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionen in einem Teil des evakuierten Raumes gebildet werden und dass sie unabhängig von ihrem Verhältnis Masse : Ladung kontinuierlich von diesem Teil in einen anderen Teil des evakuierten Raumes laufen, in dem sie dem Magnetfeld und dem dazu senkrechten elektrischen ^ Schwingungsfeld ausgesetzt werden.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Ionen durch den anderen Teil des Raumes hindurchlaufen.

   3« Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die . Ionen senkrecht zum magnetischen Feld laufen.

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   Ab

   4· Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ResDnanzbedingungen für die Ionen durchgesteuert werden.

   5. Massen-Spektromet-er zur Durchführung de s_¥ Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer geschlossenen Kammer, in die eine gasförmige Probe eingelassen werden kann, einer Ionisiereinrichtung für eingelassenes Gas, einem Magnetfeld, einem elektrisch en Schwingungsfeld und gegebenenfalls einem Auffänger für Ionen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionisiereinrichtung und wenigstens das elektrische Schwingungsfeld verschiedene Teile der Kammer erfassen, die derart miteinander verbunden sind, dass Ionen von einem Teil in den anderen gelangen können.

   6. Spektrometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Feld auch im die Ionisierungseinrichtung enthaltenden Teil herrscht und ausserdem ein zu diesem senkrechtes statisches elektrisches Feld.

   7. Spektrometer nach Anspruch 5 oder 6 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem elektrischen Schwingungsfeld ein statisches elektrisch es Feld überlagert ist.

   8. Spektrometer nach Anspruch 6 oder 7> dadurch gekennzeichnet, dass das bzwe jedes statische elektrische Feld veränderlich ist.

   9. Spektrometer nach einem der Ansprüche 5-8» dadurch gekennzeichnet, dass in der Kammer eine Anzahl plattenförmiger Elektroden untergebracht

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   ist, und zwar drei einen an den Schmalseiten und oben offenen Kasten ■ bildende Elektroden und zwei gemeinsam den Kasten abdeckende. Elektroden, die die beiden Teile der Kammer definieren und von-denen wenigstens die den die Ionisierungseinrichtung enthaltenden Teil definierende gegenüber der den Kastenboden bildenden vorgespannt ist.

   1Oo Spektrometer nach Anspruch 7 oder 8 und 9» dadurch gekennzeichnet, dass auch die den das elektrische Schwingungsfeld enthaltenden Teil definierende Elektrode gegen die den Kastenboden bildende Elektrode vorge spannt is t.

   11. Spektrometer nach einem der Ansprüche 5-10 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der oder ein Auffänger in Laufrichtung der Ionen gesehen jenseits des zweiten Kammerteils angeordnet ist«

   12. Spektrometer nach einem der Ansprüche 5 - 11| dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung des magnetischen Feldes umkehrbar ist und der oder ein Auffänger in der normalen Laufrichtung der Ionen gesehen vor dem ersten Kammerteil angeordnet ist.

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