DE1698199B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Nachregeln der Lage der Ionenstrahlen in einem Massenspektrometer - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Nachregeln der Lage der Ionenstrahlen in einem MassenspektrometerInfo
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Description
3 4
deren Amplitude den Betrag des Isotopenverhält- auffängers in einem Massenspektrometer bekannt
nisses -H1 wiedergibt. (ÜSA.-Patentschrift 3 247 373), der jedoch zur Steue-
L"s . . rung der Intensität eines Elektronenstrahls dient.
Im einzelnen ist ein derartiges Verfahren mit Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vor-Doppelauffanger
bekannt (The Review of Scientific 5 richtung zur Durchführung des obenerwähnten VerInstruments
18 [1947], S. 294 bis 297), bei dem mittels fahrens mit einem Doppelauffänser. einem Regelvereiner
elektronischen Schaltung und eines rückge- stärker in der Hochspannungsversorgung für die
koppelten Verstärkers_ erreicht wird, daß de- Gleich- Beschleunigung der Ionen und mit einer elektronischen
gewichtspunkt unabhängig von Veränderungen der Schaltung und ist dadurch gekennzeichnet, daß ein
Intensität der Ionenstrahlen ist. lo weiterer Auffänger als Steuerauffänger einen Spalt
Diese Meßmethode ist jedoch nur dann genau, wenn aufweist, der durch zwei gegeneinander und gegen
der dem in geringerem Maße vorhandenen Isotop Erde isolierte Metallplättchen begrenzt ist, deren
entsprechende Ionenstrahl zur Gänze aufgefangen gegenseitiger Abstand höchstens gleich der Breite
wird, d. h. vollständig durch den Spalt des entsprechen- der dem auffangenden und bei der Analyse ungeden
Auffängers hindurchgeht. Dementsprechend ist 15 nutzten Ionenstrahl entsprechenden Massenlinie ist,
es erforderlich, daß während der Messungen die und daß die elektronische Schaltung eine ein Ungleich-Ionenbahnen
vollkommen lagestabil und die Fokusie- gewicht zwischen den von dem ionenstrahl an den
rungspunkte der Ionenstrahlen genau auf die ent- beiden Metallplättchen erzeugten Ionenströmen ansprechenden
Auffängerspafte zentriert bleiben. zeigende Spannung ableitet und diese Spannung dem
Nun hängt jedoch die Bahnstabilität entsprechend 20 Regelverstärker als Fehlersignal zuführt,
der Hauptgleichung der Massenspektrometrie Die Erfindung ermöglicht eine hohe Empfindlich-
R2B2 = k ■ M ■ V keit ur|d eine sehr geringe Ansprechzeit. Sie bietet
weiterhin den großen Vorteil einer zeitlich kontinuier-
von der Stabilität der von dem für die Analyse ver- lichei; Wirksamkeit, was bei der Messung von Isowendeten
Magnetfeld erzeugten Induktion B und der 25 topenverhältnissen die verfügbare Informationsmenge
Stabilität der Beschleunigungsspannung V für die gegenüber den bisher allgemein üblichen Methoden
Strahüonen ab. Wenn infolge Schwankungen in der und insbesondere gegenüber der Abtastmethode um
Stromversorgung die Beschleunigungsspannung V bzw. 90°o vergrößert. Außerdem sind die eingesetzten
die Induktion B Änderungen JiI bzw.-Iß unter- elektronischen Schaltungen sehr einfach aufgebaut
y ß 30 und haben nur einen geringen Platzbedarf,
liegen, so erfährt der Krümmungsradius R der Ionen- Mit Vorteil werden der Steuerauffänger und der
bahnen eine Änderung ^-, die sich berechnet zu doPPelle Meßauffänger zu einer gemeinsamen An-
R Ordnung zusammengefaßt, die im folgenden als Aut-
fängeranordnung bezeichnet sei.
__ _ JL . _J_ B 35 Für den Fall einer massenspektroskopischen Iso-
R 2 V B topenanalyse von in Form seines Hexafluorides UF6
vorliegendem Uran mit Doppelauffänger entspricht
und die lonenstrahlen fallen nicht mehr genau auf die der von dem Steuerauffänger aufgefangene Ionen-Auffängerspalte,
strahl den Ionen 238UF4 + oder den Ionen 235UF4 +,
Die Erfindung soll diese Nachteile beseitigen und 40 je nachdem, ob das zu analysierende Produkt mehr
ein Nachregelverfahren für die Lage der lonenbahnen von dem einen oder mehr von dem anderen Uranisotop
angeben, durch das die Krümmungsradien R der enthält. Die Ionen UF4- machen etwa 3O0O des An-
lonenbahnen und damit deren Fokussierungspunktc teils an Ionen UF5 T aus, die überwiegen und für die
ungeachtet der kleinen Fluktuationen oder Drift- w , . .... . Us ■
erscheinungen in der Stromversorgung für das Ma- 45 MessunS des Isotopenverhaltnisses ^- herangezogen
gnetfeld oder die Beschleunigungsspannung konstant werden.
gehalten werden. Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Lage- Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
abweichungen eines bei der Analyse ungenutzten F i g. 1 eine schematische Gesamtansicht des Tonenstrahls erfaßt und in ein Fehlersignal umge- 50 Massenspektrometers, welche die von dem Steuerwandelt werden und daß mit Hilfe dieses Fehler- auffänger und den Meßauffängern einzunehmende signals eine der den Bahnradius der lonenstrahlen Lage zeigt,
abweichungen eines bei der Analyse ungenutzten F i g. 1 eine schematische Gesamtansicht des Tonenstrahls erfaßt und in ein Fehlersignal umge- 50 Massenspektrometers, welche die von dem Steuerwandelt werden und daß mit Hilfe dieses Fehler- auffänger und den Meßauffängern einzunehmende signals eine der den Bahnradius der lonenstrahlen Lage zeigt,
bestimmenden Größen so gesteuert wird, daß die F i g. 2 eine Aufsicht auf die Auffängeranordnung,
Lageabweichungen zu Null werden. F i g. 3 einen Schnitt durch den Steuerauffänger,
Eine Photozelle als geeignete symmetrieempfind- 55 F i g. 4 ein Schaltschema für die zu der erfindungs-
liche Vorrichtung zur Stabilisierung der Lage von gemäßen Vorrichtung gehörige elektronische Nach-
massenspektroskopischen Linien ist zwar bekannt führschaltung und
(Zeitschrift für angewandte Physik 5 [1953], S. 387). F i g. 5 ein Beispiel für eine elektronische Schal-Doch
findet sich kein Hinweis auf eine Verwendung tung, die sich zur Nachführung der Beschleunigungs·
dieser Photozelle als Auffänger für einen Ionenstrahl. 60 spannung für die Strahüonen verwenden läßt.
Weiterhin sind Massenspektrometer mit drei Auf- Das bei der in den Figuren dargestellten Vorrich fängern bekannt (USA.-Patentschrift 3 240 931 und tung angewandte Verfahren beruht auf der Tatsache des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost- daß sich bei einer Ionisierung von Uranhexafluork Patentschrift 25 529 des Amtes für Erfindungs- und UF6 durch Elektronenbeschuß ein Spektrum ergibt Patentwesen in Ost-Berlin), wobei jedoch keiner 65 das sich aus folgenden einfach geladenen lonei dieser Auffänger als Steuerauffänger für die Ab- zusammensetzt:
weichungen der lonenstrahlen vorgesehen ist. Schließlich ist auch noch die Verwendung eines Kontroll- UF6 + UF5 + Ul 4 r UF3* UF2 + UF~ U+
Weiterhin sind Massenspektrometer mit drei Auf- Das bei der in den Figuren dargestellten Vorrich fängern bekannt (USA.-Patentschrift 3 240 931 und tung angewandte Verfahren beruht auf der Tatsache des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost- daß sich bei einer Ionisierung von Uranhexafluork Patentschrift 25 529 des Amtes für Erfindungs- und UF6 durch Elektronenbeschuß ein Spektrum ergibt Patentwesen in Ost-Berlin), wobei jedoch keiner 65 das sich aus folgenden einfach geladenen lonei dieser Auffänger als Steuerauffänger für die Ab- zusammensetzt:
weichungen der lonenstrahlen vorgesehen ist. Schließlich ist auch noch die Verwendung eines Kontroll- UF6 + UF5 + Ul 4 r UF3* UF2 + UF~ U+
Die Ionen UF5 +, die in dieser Zusammensetzung seinem Mittelpunkt zur Isolation der Blende H von
überwiegen, werden für die Bestimmung des Isotopen- der nachfolgenden Auffängerplatte;
..... U5 , 3. ein mit dem vorangehenden Glimmerplättchen 9
Verhältnisses ^- herangezogen. identisches Glimmerplättchen 10, in das beim Auf-Nunist
jedoch bei einem Spektrometer, bei dem der 5 bau zwei Plättchen 11 und 11' aus vergoldetem
Krümmungsradius für die lonenstrahlen in der Kupfer von 0,3 mm Dicke eingeschoben werden, die
Größenordnung von 20 cm liegt, bei einer Induk- durch ihre Entfernung voneinander den feinen Spalt
tion B = 7000 Gauß und einer Beschleunigungs- von 0,2 mm Breite bestimmen, wobei diese BreiLe
spannung V = 2600 Volt, wie dies für diesen Spektro- so einjustiert wird, daß sie der Breite der Massenlinie
metertyp üblich ist, die Dispersion der Ionen am io für die Ionen 238UF4 + oder 235UF4 + entspricht;
Auffänger derart, daß die von den Ionen 238UF5 + und 4. ein mit dem Glimmerplättchen 9 identisches 238UF4 + gebildeten Massenlinien etwa 10 mm aus- Glimmerplättchen 12;
Auffänger derart, daß die von den Ionen 238UF5 + und 4. ein mit dem Glimmerplättchen 9 identisches 238UF4 + gebildeten Massenlinien etwa 10 mm aus- Glimmerplättchen 12;
einanderliegen. Betrachtet man diesen geringen Ab- 5. eine mit Erde verbundene Platte 13 aus verstand,
so ergibt sich, daß man gleichzeitig mit den goldetem Kupfer von 0,3 mm Dicke.
Ionen UF5 + auch die 30°o davon ausmachenden 15 Diese gesamte Plättchenfolge wird durch zwei einIonen UF4 + auffangen und den aus diesen Ionen geschobene metallische Hohlösen zusammengehalten, bestehenden Ionenstrahl dazu benutzen kann, die Die öffnungen dieser ösen dienen gleichzeitig der Stabilität der Ionenbahnen zu gewährleisten. Befestigung der Plättchenfolge auf einem kleinen
Ionen UF5 + auch die 30°o davon ausmachenden 15 Diese gesamte Plättchenfolge wird durch zwei einIonen UF4 + auffangen und den aus diesen Ionen geschobene metallische Hohlösen zusammengehalten, bestehenden Ionenstrahl dazu benutzen kann, die Die öffnungen dieser ösen dienen gleichzeitig der Stabilität der Ionenbahnen zu gewährleisten. Befestigung der Plättchenfolge auf einem kleinen
In der schematischen Gesamtdarstellung in der Wagen 15, der eine genaue Einstellung der Lage des
F i g. 1 werden die von einer Ionisationskammer 1 20 Steuerauffängers 5 ermöglicht, mit Hilfe von Schrau-
ausgesandten Ionen durch eine Spannung V be- ben 14. Der kleine Wagen 15 ist auf zwei Gleitschienen
schleunigt, anschließend einem von einem Elektro- 16 mit Stahlkugeln in der Weise montiert, daß jegliche
magneten 2 erzeugten Magnetfeld B ausgesetzt und Verklemmung unter Vakuumeinfluß vermieden bleibt.
gelangen schließlich zu der Kollektoranordnung. Der Wagen 15 wird durch eine Stange 17 geführt,
Die für die Messung benutzten lonenstrahlen 25 die ohne Spiel in eine Gabel 18 eingreift, die an einer
238UF5 + und 235UF5 + werden an den mit dem Meß- Seite des Wagens 15 angeordnet ist. Die Steuerung
verstärker verbundenen Auffänger 3 bzw. 4 aufge- der Stange 17 erfolgt unter Abdichtung gegenüber
fangen, während der Steuerionenstrahl 238UF4* von dem Außenraum, beispielsweise mit Hilfe eines
einem Steuerauffänger 5 aufgefangen wird, dessen metallischen Faltenbalges.
feiner Spalt von zwei elektrisch gegeneinander und 30 Die Gleitschienen 16 selbst mit den Kugeln sind
gegenüber Erde isolierten Metallplättchen begrenzt auf der Frontp'atte 19 der Auffängeranordnung bewird,
festigt.
Die in der F i g. 1 beispielshalber unter Zugrunde- Die Einregelung der Lage des Steuerauffängers
legung fester Werte für die Beschleunigungsspan- besteht darin, daß man zunächst auf die Beschleuninung
V und das analysierende Magnetfeld B ange- 35 gungsspannung V oder die Feldstärke B des Magnetstellte
Berechnung des Konvergenzpunktes C für die leides in der Weise einwirkt, daß die Ionenstrahlen
lonenstrahlen 238UF1 + und 238UF5 + oder 236UF5- 238UF5- und 235UF5- von den Meßauffängem 3
ergibt die Lage des Steuerauffängers 5 relativ zu den bzw. 4 aufgenommen werden und anschließend den
Meßauffängem 3 und 4. Wie die Werte y0 — y Steuerauffänger 5 mittels seiner abgedichteten Steue-
= 14,45 mm und .V0-A" = 9,67mm anzeigen, liegt 40 rung so lange verschiebt, bis die den Ionen 238UF4-die
Genauigkeit, mit der der feine Spalt für den oder 235UF4 + entsprechende Massenlinie genau auf
Durchtritt des Steuerionenstrahles an Ort und Stelle den durch die beiden Kupferplättchen 11 und 11'
gebracht werden muß, bei einigen Hundertstel Milli- gebildeten feinen Spalt zu liegen kommt. Der elekmeter.
Demzufolge muß eine Vorrichtung zur Nach- trische Anschluß der isolierten Auffängerplättchen 11
regelung der Lage des Steuerauffängers 5 vorgesehen 45 und 11' erfolgt, um ihre Bewegungsfreiheit nicht zu
werden. Diese Vorrichtung soll nunmehr beschrieben beeinträchtigten, mittels nachgiebiger Bänder 20,
werden. welche die Frontplatte 19 in isolierenden Durch-
Die in den F i g. 2 und 3 im einzelnen veranschau- führungen 21 durchqueren.
lichte Auffängeranordnung ist im Inneren eines Die erfindungsgemäße Nachführeinrichtung arbeitet
zylindrischen Rahmens 6 angeordnet, in dessen Achse 50 in folgender Weise: Wenn die lonenstrahlen 235UF5 +
ein Schutzbehälter angebracht ist, durch dessen und 238UF5 + auf ihre Auffängerspalte zentr-rrt sind,
Öffnung 7 die lonenstrahlen 238UF5- und 235UF5- ist auch der Ionenstrahl 238UF1 + oder 235UF4 + genau
hindurchtreten, bevor sie an den Auffängern 3 bzw. 4 auf den feinen Spalt des Steuerauffängers 5 zentriert,
aufgenommen werden. Die von den Auffängerplättchen 11 bzw. 11' ausgehen-
Der Steuerauffänger 5, von dem die F i g. 2 eine 55 den Ionenströme fließen jeweils über einen Hochohm-Aufsicht
und die F i g. 3 einen Schnitt zeigt, besteht widerstand 22 bzw. 22' mit einem Widerstandswert
aus einer Aufeinanderfolge von Metallplättchen und in der Größenordnung von ΙΟ9 Ω. Die an den Wider-Glimmerplättchen,
die als Isolation dienen. Die ständen abfallende Spannung liegt entsprechend dem
Abmessungen liegen in der Größenordnung 8 · 20 mm. Schaltschema der F i g. 4 an den Eingängen eines
Dabei folgen in der Ausbreitungsrichtung der 60 Differer.tialverstärkers 23.
lonenstrahlen gesehen aufeinander: Bezeichnet man mit U1 bzw. mit U2 die an den
1. Eine Blende 8 aus inoxydablem Rauschgold von Hochohmwiderständen 22 bzw. 22' auftretenden
0,3 mm Stärke. Der Spalt dieser Blende ist 1,2 mm Spannungen, so erhält man am Ausgang des Differenbreit,
und diese Blende ist dazu bestimmt, den Ionen- tialverstärkers 23 eine Spannung E, die entsprechend
strahl 235UF4 + zu eliminieren, wenn der Ionenstrahl 65 dem Ausdruck
238UF4 + als Steuerstrahl dient, und umgekehrt: ^- _ G((, _j; \
2. ein Glimmerplättchen 9 mit einer rechteckigen ~ ^ J 2''
Öffnung von 1,2 mm Breite und 10 mm Länge in in dem C die Differentialverstärkung des Verstärkers
7 8
23 ist die größer oder gleich 1 sein kann, ein Maß für durch die Widerstände 32 und 33 in geeigneter Weise
das Ungleichgewicht zwischen den von den Auffänger- vorgespannt ist.
plättchen 11 und 11' ausgehenden Ionenströmen bzw. Der Transistor 30 liegt in der Regelkette 31 an
den an diesen Plättchen aufgefangenen Ionenströmen einem solchen Punkt, daß seine Emitter-Kollektor-
darstellt 5 Spannung in die Größenordnung von 5 Volt zu
Diese Spannung £ wird der Hochspannungsquelle liegen kommt.
für die Beschleunigungsspannung V in der Weise als Der Transistor 30 verhält sich dann wie ein durch
Fehlersignal zugeführt, daß diese einen solchen Wert die Spannung £' steuerbarer regelbarer Widerannimmt,
daß die einzelnen Ionenstrahlen genau auf stand.
die jeweiligen Auffänger treffen. 10 Dementsprechend hangt die Spannung an dem
Für die Realisierung einer derartigen Steuerung für PunktO von der Spannung E ab, und die Spannung
die Beschleunigungsspannung V gibt es zahlreiche an dem Punkt 0 steuert ihrerseits den Regelverstarker
elektronische Schaltungen. Eine bequeme Möglich- 34 für die Hochspannungsversorgung 35.
keit besteht darin transistorisierte Rechenverstärker Der Verstärker 34 bildet normalerweise einen Teil
benutzen die'den Vorteil bieten, daß sie sich i3 einer stabilisierten Hochspannungsversorgung,
miniaturisieren lassen und eine hohe Leistung bei Es ist selbstverständlich, daß sich den beschriebenen
einem relativ bescheidenen Preis aufweisen. In der Transistorschaltungen äquivalente Röhrenschaltungen
Fi ε 5 ist eine verwendbare Schaltung beispielshalber einsetzen lassen, wobei lediglich die einzelnen Span-
chaulicht nungen unterschiedlich sind und dementsprechend
VCIn dieser Figur sind mit 24 und 25 zwei Differential- *o die Anschlußpunkte für den Verstärker 34 nicht mehr
rechenverstärker mit einem Eingangswiderstand von die gleichen sind.
1012Ω bezeichnet deren negative Eingänge dazu Ebenso lassen sich an Stelle der Verstarker 24
dienen eine regelbare Gegenkopplung herzustellen, und 25 zwei Elektrometerröhren mit einer nach-
mit dei s^ch die Verstärkungen derart ins Gleichge- geschalteten Differentialstufe mit einer Röhre ver-
wicht setzen lassen daß die differentiale Ausgangs- 25 wenden. Die Differentialausgänge dieser Röhren
spannung E für die Nennwerte für die magnetische dienen für den differentiellen Anschluß der eisten
FflHctärkp R und die Beschleunigungsspannung V Stufe des seinerseits als Differentialschaltung ausge-
NuH wird führten Regelverstärkers 34.
211Em" Meßgerät 26 gesrattet die Ablesung dieser Zu bemerken bleibt, daß man in gleicher Weise
Snannung /und ihre Einregelung auf den Wert Null 30 wie auf die Hochspannungsversorgung für die Strahl-
bei Abwesenheit eines Signals an den Auffänger- ionen auch auf die Feldstärke für das magnetische y
rttchen 11 und 11' Ablenkfeld einwirken kann, um eine Nachführung '^
Die Spannung E wird in der Weise über die Schal- der Lage der Ionenstrahlen zu erzielen, jedoch ist
ter 27 und 28 auf die Eingänge eines unsymmetrischen diese Lösung wegen der Sättigungserscheinungen in
Verstärkers 29 gegeben, daß man eine * Spannung E' 35 den Magnetkreisen des Ablenkelektromagneten meist
"b Erde erhält ' schwieriger auszuführen.
^Die" Spannung £' wird auf die Basis eines Tran- Schließlich läßt sich die Erfindung auch zur Isosistors
30 gegeben der in Serie in die Regelkette 31 topentrennung auf elektromagnetischem Wege heranfür
die Hochspannungsversorgung eingeschaltet und ziehen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
409 510/150
Claims (8)
1. Verfahren zuu Nachregeln der Lage der 5 für die Isotopenanalyse mit Doppelauffänger.
Ionenstrahlen in einem Massenspektrometer mit
Ionenstrahlen in einem Massenspektrometer mit
mehreren Auffängern, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageabweichungen eines
bei der Analyse ungenutzten Ionenstrahls erfaßt
und in ein Fehlersignal umgewandelt werden und 10
daß mit Hilfe dieses Fehlersignals eine der den
Bahnradius der Ionenstrahlen bestimmenden Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zurr
Größen so gesteuert wird, daß die Lageabwei- Nachregeln der Lage der Ionenstrahlen in einerr
chungen zu Null werden. Massenspektrometer mit mehreren Auffängern und
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15 auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verzeichnet,
daß als zu steuernde Bestimmungsgröße fahrens. Ein derartiges Verfahren findet ein günstigedie
Beschleunigungsspannung (V) für die Ionen Anwendungsgebiet insbesondere in einem Massengewählt wird. spektrometer für die Isotopenanalysen mit Doppel-
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- auffänger.
zeichnet, daß als zu steuernde Bestnnmungsgröße 20 Bekanntlich beruht die Arbeitsweise der massen-
die Feldstärke (B) des die Ionen ablenkenden spektrometrischen Analysesysteme ganz allgemein
Magnetfeldes gewählt wird. auf der Tatsache, daß die Ionen eines durch Anlage
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, einer elektrischen Spannung beschleunigten Ionendadurch
gekennzeichnet, daß bei der massen- Strahles beim Eintreten in ein zur Strahlrichtung senkspektrometrischen
Isotopenanalyse von in der 25 rechtes Magnetfeld einen Kreis beschreiben, dessen
Form seines Hexafluorides UF6 vorliegendem Radius durch die Beziehung
Uran als ungenutzter Ionenstrahl der 238UF4*
oder MSUF4* entsprechende Ionenstrahl an einem R = K- V^V
Spalt eines Steuerauffängers (5) aufgefangen wird. ^
5. Vorrichtung zur Durchführung des Ver- 30
fahrens nach Anspruch 1, mit einem Doppelauf- gegeben ist, in der M die Masse der Strahlionen, V die
fänger, einem Regelverstärker in der Hochspan- Beschleunigungsspannung und B die Feldstärke des
nungsversorgung für die Beschleunigung der Magnetfeldes bedeuten.
Ionen und mit einer elektronischen Schaltung, Auf diese Weise beschreiben bei einem vorgedadurch
gekennzeichnet, daß ein weiterer Auf- 35 gebenen Magnetfeld B und einer vorgegebenen Befänger
als Steuerauffänger (5) einen Spalt aufweist. schleunigungsspannung V Ionen mit dem gleichen
der durch zwei gegeneinander und gegen Erde Verhältnis q/M zwischen ihrer Ladung q und ihrer
isolierte Metallplättchen (II, 11') begrenzt ist. Masse M Bahnen mit identischem Krümmungsradius,
deren gegenseitiger Abstand höchstens gleich der Dementsprechend werden die ionen des lonenstrahies
Breite der dem aufgefangenen und bei der Analyse 40 auf so viele einzelne Strahlen aufgeteilt, wie unterungenutzten Ionenstrahl entsprechenden Massen- schiedliche Ionenmassen M existieren,
linie ist, und daß die elektronische Schaltung eine Die als Methode mit einfachen Auffänger bekannte ein Ungleichgewicht zwischen den von dem Ionen- Verfahrensweise besteht darin, daß man das Magnetstrahl an den beiden Metallplättchen erzeugten feld oder die Beschleunigungsspannung zyklisch Iorienstromen anzeigende Spannung ableitet und 45 zwischen zwei vorgegebenen Grenzen ändert und so diese Spannung dem Regelverstärker als Fehler- nacheinander auf einem einzigen Auffänger alle signal zuführt. lonengruppen auffängt, die den verschiedenen in dem
linie ist, und daß die elektronische Schaltung eine Die als Methode mit einfachen Auffänger bekannte ein Ungleichgewicht zwischen den von dem Ionen- Verfahrensweise besteht darin, daß man das Magnetstrahl an den beiden Metallplättchen erzeugten feld oder die Beschleunigungsspannung zyklisch Iorienstromen anzeigende Spannung ableitet und 45 zwischen zwei vorgegebenen Grenzen ändert und so diese Spannung dem Regelverstärker als Fehler- nacheinander auf einem einzigen Auffänger alle signal zuführt. lonengruppen auffängt, die den verschiedenen in dem
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- Ionenstrahl vorhandenen lonenmassen entsprechen,
kennzeichnet, daß der Steuerauffänger (5) aus einer Auf diese Weise erhält man eine Registrierung von
metallischen Blende (8), einem ersten Glimmer- 50 aufeinanderfolgenden Spitzen, deren Amplitude mit
plättchen (9) mit einer rechteckigen Öffnung, der Menge der entsprechenden Ionen verbunden sind,
einem zweiten gleichen Glimmerplättchen (10) Dabei ermöglichen es die bei einer massenspektromit
zwei eingelagerten, die Kanten des Steuerauf- skopischen Isotopenanalyse von Uran erhaltenen und
fängerspaltes begrenzenden Kupferplättchen (11 den Isotopen 235U und 238U entsprechenden Spitzen,
und 1Γ). einem dritten gleichen Glimmerplättchen 55 . T , ..... U6 , . „ . . ,,
(12) und einer mit Erde verbundenen Kupfer- das I«>topenverha1tnis -± aufzustellen, .n dem U5
platte (13) besteht, welche Bauteile in Ausbrei- bzw. U8 die Anzahl von Atomen wiedergeben, die
tungsrichtung der Ionenstrahlen gesehen in dieser von jedem der beiden Uranisotope vorhanden sind.
Reihenfolge aufeinanderfolgen. Die unter der Bezeichnung Methode mit Doppel-
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- 60 auffänger bekannte Verfahrensweise dagegen besteht
kennzeichnet, daß der Steuerauffänger (5) auf darin, daß man das Magnetfeld und die Beschleunieinem
Wagen (15) angeordnet ist, der sich von gungsspannung konstant hält und an einer willküraußen
her zwecks genauer Einstellung seiner liehen Stelle nicht mehr einen, sondern zwei Auffänger
Lage in bezug auf den Meßauffänger (3, 4) hand- anordnet, die beispielsweise im Falle des Urans gleichhaben
läßt. 65 zeitig die Ionen aufnehmen, die den Isotopen 235U
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- und 23tU entsprechen. Die aufgefangenen Ionenkennzeichnet,
daß die beiden Metallplättchen ströme werden verstärkt und anschließend mitein-(11,
1Γ) des Steuerauffängers (5) mit dem Eingang ander verglichen, und man erhält eine Aufzeichnung,
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