DE1698216A1 - Mass spectrometer and ion manometer - Google Patents

Mass spectrometer and ion manometer

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DE1698216A1
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electrodes
electrode
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Dawson Peter Henry
Whetten Nathan Rey
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description

Anmelder ; General Electric CompanyApplicant; General Electric Company

Schenectady, Wew York, USASchenectady, Wew York, USA

Massenspektrometer und IonenmanometerMass spectrometer and ion manometer

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gasanalyse, insbesondere zur Bestimmung des Drucks und des Anteils der Gaskomponenten in einem Niederdruckgas·The invention "relates to a method and an apparatus for gas analysis, in particular to determine the pressure and the Proportion of the gas components in a low-pressure gas

Es ist bereits bekaunt, ein Massenspektrometer zur Druckmessung und zur Bestimmung der Gaskomponenten in einem Gas durch, Ionisation der Gasmoleküle und Messung der spezifischen Ladung der Ionen zu verwenden. Ein derartiges bekanntes Massenspektrometer (vgl. US-Patentschrift 2 939 952) verwendet ein zyl ind ersymmetri seiles hoch,-· frequentes Quadrupolfeld, um Ionen bestimmter Masse auszusondern· Bei diesem Massenspektrometer führen Ionen einer bestimmten Hasse . stabile Schwingungen um die Symmetrieachse des Pelds aus und gelangen in eine Meßeinrichtung, während Ionen.mit anderer Masse durch das Feld abgelenkt werden, um auf die Elektroden aufzutreiben, ****$ so aussortiert werden. Auf diese Weise führt die Meßeinrichtimg eine kontinuierliche Gleichstrommessung der stabilen Ionen durch, die durch das Massenspektrometer strömen. Durch Änderuirg der JUapli-. tude oder der frequenz des Felds können Ionen mit anderer ape «!fisch er Ladung aussortiert und gemessen werden, so daß die Gaekompon ei ten eines Gases bestimmt werden können· Bei diesem bekannten. Massenspektrometer wird auch ein rotationssymmetrisoliee QuadrupoUfit It is already known to use a mass spectrometer to measure pressure and to determine the gas components in a gas by ionizing the gas molecules and measuring the specific charge of the ions. Such a known mass spectrometer (cf. US Pat. No. 2,939,952) uses a cylindrical and symmetrical high-frequency quadrupole field in order to separate out ions of a certain mass. stable oscillations around the axis of symmetry of the field and reach a measuring device, while ions with a different mass are deflected by the field in order to drift onto the electrodes, **** $ are thus sorted out. In this way, the measuring device carries out a continuous direct current measurement of the stable ions flowing through the mass spectrometer. By changing the JUapli- . Depending on the frequency or the frequency of the field, ions with a different charge can be sorted out and measured so that the gas components of a gas can be determined. A mass spectrometer is also a rotationally symmetrical quadrupoUfit

BAD ORfGiNAUBAD ORfGiNAU

verwendet., bei dem die stabile Schwingungen durchführenden lohen · kontinuierlich durch die induktive Belastung α es Hachfretgnenz*- kreises gemessen werden» ■used., in which the stable vibrations carrying out lohen continuously due to the inductive load α es Hachfretgnenz * - circle can be measured »■

ι ι Ein derartiges Massenspektrometer hat Jedoch deB iteöfefeal^fc^ dä| wegen seiner kontinuierlichen Messung: eine juntersi Grenze fcs$»· stiert, wenn das Signal schwächer als das Bauschen witd4 so daß unterhalb dieses? Grenze keine Druckinessungen durchgeführt werden können* Ein zweiter Nachteil eines derartigen besteht darin, daß die Auflösung teilweise durch die der Ionen im Spektrometer und damit* durch die rätmlicheit des Spektrometers begrenzt lot· Eg ist daher wünschenswert, zur Verbesserung der Empfindlichkeit und der Auflösung in einem Massen spektrometer Ionen mit einer bestimmten spezifische η ladung tür ; eine längere Zeit zu speichern* um eine große Bahnlängd in. eixtetg kleinen Spektrometer zu erzeugen, während alle Ionen mit eine* an4 deren spezifischen Ladung aussortiert oder abgewiesen werfen, und nach einem bestimmten Zeitintervall diö Anzahl der gespeicherten lone» m mtssenv { - -" . " ■". :l - -' ' ι ι Such a mass spectrometer has Deb However iteöfefeal ^ fc ^ dä | because of its continuous measurement: a juntersi limit fcs $ »· sticks if the signal is weaker than the bulge witd 4 so that below this? Limit no pressure measurements can be performed Mass spectrometer ions with a certain specific η charge door; to store a longer time * in order to generate a large orbit length in. eixtetg '· small spectrometers, while all ions with a different specific charge are sorted out or rejected, and after a certain time interval the number of stored ions must be - "." ■ ". :l - - ' '

1 .
Es ist dahei Aufgabe d^r: B^findusg» _^
1 .
It is the task of the: B ^ findusg » _ ^

anzugeben,, bei d|m; Ionen "bestimmter speafif la eher ladung eiiit gespeichert und dann gemessen werden können, Ein Massenspektrometer und ionenmanometer verwendetto specify ,, at d | m; Ions "of a certain speafif la rather charge eiiit can be stored and then measured using a mass spectrometer and ion manometer

; X ; X

der Erfindung-· gegenubfrrliesende Elektroden, die einen Speich«r.rauj| begrenzen, in dem jsich überlagernde instationäre und öleichspannungen an den Elektroden ein hyperbolisches elektriöches Feld erzeugen, so daS Ionen bestimmten spezifischen Ladling; entsprercliejad dem Betrag unit Frequenz der Spannungen während eines steuerbarsu eingefangen oder gespeichert sind. Periodische dls den Elektroden zugeführt werden, saugen die eingegangenen XoHiftof the invention - facing electrodes, which have a memory limit, in which js overlapping unsteady and DC voltages on the electrodes generate a hyperbolic electric field, so that the ions certain specific ladling; entsprercliejad the amount unit Frequency of the voltages during a controllableu are captured or stored. Periodic dls are fed to the electrodes, sucking up the received XoHift

BAD ORIGINAtBAD ORIGINAt

durch Öffnungen in einer Elektrode zu einem Elektronenverviel- ' fächer und zu Meßkreisen ab.through openings in an electrode to an electron multiplier subjects and to measuring circles.

Bei einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird ein rotationsSymmetrieehes, dreidimensionales, instationäree elektrisches Feld durch die Überlagerung hochfrequenter und Gleichspannungen an gegenüberliegenden Elektroden und Änderung der Amplitude oder der Frequenz der Spannungen erzeugt, so daß'Teilchen mit einer bestimmten spezifischen Ladung gespeichert werden können· Diese Teilchen oder Ionen werden kontinuierlich erzeugt und gespeichert, sowie periodisch aus dem Einfangfeld in eine Meßschaltung bewegt. Gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung kann di« Speicherzeit und dah„r die 'Empfindlichkeit"erhöht werden, wenn der zu messende Gesamtdruck sinkt.In an embodiment according to the invention, a rotationally symmetrical, three-dimensional, unsteady electric field is generated by superimposing high-frequency and DC voltages on opposite electrodes and changing the amplitude or frequency of the voltages, so that particles with a certain specific charge can be stored or ions are continuously generated and stored, and periodically moved out of the trapping field into a measuring circuit. According to an important feature of the invention, the storage time and therefore the sensitivity can be increased when the total pressure to be measured falls.

Die Erfindung erlaubt auch den Betrieb des Massenspektrometer als.Ionenmanometer, indem alle Ionen innerhalb eines größeren Bereichs spezifischer Ladung eingefangen werden, während flüchtig· oder Untergrundanzeigen, die durch weiche Röntgenstrahlen oder elektrisch von den Elektroden aufgefangenen Ionen verursacht werden, vermieden werden.The invention also allows the mass spectrometer to be operated as an ion manometer, keeping all ions within a larger area specific charge, while volatile or background indications caused by soft X-rays or ions electrically captured by the electrodes, be avoided.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung v/ird in dem Massenspektrometer mit gegenüberliegenden Elektroden zur Ausbildung einSt. Ionenspeicherräume eine Elektrode mit Öffnungen verwendet, so dfts durch Zufuhr eines Impulses zu den das elektrische Feld erzeugenden Slektroden gespeicherte Ionen periodisch aus dem Speicherbereich. ., in eine Meßschaltung abgesaugt werden können.According to another feature of the invention, the mass spectrometer has opposing electrodes for formation. Ion storage spaces an electrode with openings is used, so dfts stored ions periodically from the storage area by supplying a pulse to the slectrodes generating the electric field. . Can be sucked into a measuring circuit.

Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert wer» den.Es zeigernThe invention is further illustrated by the drawing who "den.Es pointers

Fig.1 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel g«aäfi der Erfindung!1 shows a cross section through an exemplary embodiment the invention!

Pig.2 eine das Ausführungebeiepiel von Pig.1 verwendendePig.2 uses the execution example of Pig.1

1098*7/14211098 * 7/1421

Schaltung}Circuit}

Pig. 3 eine graphische Barst ellung "bestimmter Betriebsparsraeter des Spektrometer gemäß der Erfindung}Pig. 3 a graphic representation of "certain business savers of the spectrometer according to the invention}

Pig,4 einen Querschnitt durch ein abgewandeltes Ausführungebeispiel gemäß der Erfindung)Pig, 4 shows a cross section through a modified embodiment example according to the invention)

Pig.5 eine abgewandelte Elektrode gemäß der Erfindung} und .Pig.5 a modified electrode according to the invention} and.

Pig.6 und 7 wahlweise zu verwendende Ionen^jLnjektoren·Pig. 6 and 7 optional ion injectors to be used

Pig.1 zeigt ein Massenspektrometer mit einer Ringelektrode 1, deren mittlere Oberfläche 2 zum Beispiel durch Rotation eines Hyperbelzweigs um eine vertikale Achse entstanden sein kann· Heoht— winklig zur Ring elektrode 1 sind zwei Elektroden 3 und 4 angeTnraoh-fc deren nach innen gerichtete Oberfläche ebenfalls ein Hyperboloid sein kann. Die Elektroden befinden sich in einem üblichen Gehäuse 45» das evakuierbar ist, sowie durch eine Leitung 47 an einen ein Gas enthaltenden Behälter 46 anschlJÖäbar ist, so daß der Druck öder die Gaskomponenten gemessen werden können· Ein isolierender Dichtungsring 5 befindet sich zwischen Planschen an den Elektroden 1 und 3 und ein ähnlicher isolierender Dichtungsring 6 zwischen entsprechenden Planschen der Elektroden 1 und 4. Die Ringelektrode t 3aat eine Öffnung T, die die Einleitung von zu unterwsuchenden Gasen in den von den Elektroden 1,3 und 4 begrenzten Speicherraum ebenao wie die Einleitung eines Elektronenstrahls zur Ionisation der G*·· in dem Speicherraum erlaubt* Die Elektrode 3 hat einen zentral auge* ordneten Satz von öffnungen oder ein Gitter 8, durch das Ionen * nach dem Einfang in den Speicherraum strömen oder zu einer Ionen*· * saiaael elektrode 9 an der Außenseite des Speicher räume 10, der durch die gegenüberliegenden Elektroden begrenzt wird, abgesaugt werden können·Pig.1 shows a mass spectrometer with a ring electrode 1, the middle surface 2 of which may have been created, for example, by rotating a hyperbolic branch around a vertical axis can also be a hyperboloid. The electrodes are located in a conventional housing 45 which can be evacuated and can be connected to a container 46 containing a gas through a line 47 so that the pressure or the gas components can be measured Electrodes 1 and 3 and a similar insulating sealing ring 6 between corresponding splashes of the electrodes 1 and 4. The ring electrode 3aat an opening T, which allows the introduction of gases to be examined into the storage space delimited by the electrodes 1, 3 and 4 just as the introduction an electron beam for ionization of the G * ·· allowed in the storage space * The electrode 3 has a centrally arranged set of openings or a grid 8 through which ions * flow into the storage space after capture or to an ion * · * saiaael electrode 9 on the outside of the storage space 10, which is delimited by the opposing electrodes, can be sucked off

.· ;Um die Gase im S^eicherraum 10 zu ionisieren, ist ein Elektro* nenetrahlerzeuger mit einem Heizer 11 vorhanden, der Heizetroa.; To ionize the gases in the safety room 10, an electric * nenetstrahlgenerator with a heater 11 available, the Heizetroa

1038*7 /H2T1038 * 7 / H2T

BAO ORIGINALBAO ORIGINAL

von einer geeigneten Stromversorgung- wie einer Batterie 12 erhält· Der Heizer 11 wird auf .einem negativen Potential durch eine Vorspannung aehalten, die durch eine übliche Einrichtung wie ■ eine Batterie 15 angelegt werden kann. Der Elektronenstrahlerzeuger hat auch eine Beschleunigungselektrode 14, dieauf Erdpotential durch Erdung über einen Widerstand 15 gehalten wird und der ein negativer Impuls aus einem noch anzugebenden G-rund von einer Impulsfuelle 16 über einen Kondensator 1? zugeführt werden kann, · Eine das l'-iassenspektrometer von Fig.1 verwendende elektrischeof a suitable Power supply such as a battery 12 is · The heater 11 is ehalten on .einem negative potential by a bias voltage a, which can be applied by conventional means such as a battery ■ 15th The electron gun also has an acceleration electrode 14, which is held at ground potential by earthing via a resistor 15 and which receives a negative pulse from a still to be specified from a pulse source 16 via a capacitor 1? can be supplied, · An electrical using the l'-mass spectrometer of FIG

Schaltung ist in Fig.2 abgebildet· Die elektrische Schaltung hat eine Spannungsversorgung 18, eine Impuls schaltung 19 und eine Me'ßsc'haltung 20.Circuit is shown in Fig.2 · The electrical circuit has a power supply 18, a pulse circuit 19 and a measuring circuit 20th

Die Spannungsversorgung 18, die die Betriebsspannungen an die Elektroden 1,5 und 4 abgibt, hat eine einstellbare Gleichspannungs— Versorgung 21 und einen Hochfrequenzgenerator 22, dessen SpannungThe power supply 18, which the operating voltages to the Electrodes 1,5 and 4 emits, has an adjustable DC voltage— Supply 21 and a high frequency generator 22, its voltage

und Frequenz variiert werden können. Ein positives Gleichspannungepotential wird an die Ringelektrode 1 von der GleichspannungsTersorgung 21 über eine Zuleitung 23 angelegt· Die Elektroden 3 und werden auf einem negativen Gleichspannungspotential relativ -zur Ringelektrode 1 durch eine Zuleitung 24 gehalten. Die Elektrodeand frequency can be varied. A positive DC voltage potential is connected to the ring electrode 1 from the DC voltage supply 21 applied via a lead 23 · The electrodes 3 and are on a negative DC potential relative -to Ring electrode 1 held by a lead 24. The electrode

kann auf einem etwas positiven oder negativen Potential bezüglich··' der Elektrode 5 durch eine Vorspannungsbatterie 25. gehalten werden. Ein instationäres Potential wird an der Ringelektrode 1 von dem Hochfrequenzgenerator 22 durch eine Zuleitung 26 angelegt,- Zwei kalibrierte Potentiometer 27 und 28 sind mit der Gleichspannung··· Versorgung 21 beziehungsweise dem Hochfrequenzgenerator 22. %rer-/bunden. Vorzugsweise wird das Widerstandsverhältnis der Potentiometer 27 und 28 so ausgewählt, daß bei Änderung der Einzelwiderstände das Verhältnis der Gleichspannung zu der Hochfrequentspannung konstant bleibt. Die Größe der Spannung der Gleichspannunge«*can be kept at a somewhat positive or negative potential with respect to the electrode 5 by a bias battery 25. An unsteady potential is applied to the ring electrode 1 by the high-frequency generator 22 through a supply line 26. Two calibrated potentiometers 27 and 28 are connected to the direct voltage supply 21 and the high-frequency generator 22 , respectively. The resistance ratio of the potentiometers 27 and 28 is preferably selected so that when the individual resistances change, the ratio of the direct voltage to the high-frequency voltage remains constant. The magnitude of the voltage of the direct voltage «*

109847/1421109847/1421

BAD ORIGINAL·'BATH ORIGINAL · '

Versorgung 21 und des Hochfrequenzgenerators 22 hängt von der y Geometrie des speziellen Massenspektrometers ab· Die Frequenz, des Hochfrequenzgenerators 22 kann 1Ö4" - 10- Hz betragen*Supply 21 and the high-frequency generator 22 depends on the y geometry of the special mass spectrometer · The frequency of the high-frequency generator 22 can be 1Ö 4 "- 10 Hz *

Durch die Impuls schaltung 19 wird periodisch ein kurzer negativer Impuls an die Elektrode 3 abgegeben. Die Impulsschaltung 19 hat einen einstellbaren Impulsgenerator 3Q» der mit der Elektrode 3 über einen Kondensator 31 und mit der Elektrode 4 über einen hochohmigen Widerstand 32 verbunden ist, damit die negativen Spannungsimpulse vom Impulsgenerator 30 nicht an die Elektrode 4 abge-r geben werden.By the pulse circuit 19 is periodically a short negative pulse delivered to electrode 3. The pulse circuit 19 has an adjustable pulse generator 3Q »the one with the electrode 3 via a capacitor 31 and with the electrode 4 via a high resistance 32 is connected so that the negative voltage pulses from the pulse generator 30 not sent to the electrode 4 will give.

Die Nachweis- und Meßschaltung 20 hat einen üblichen Elektronenvervielfacher 34t der über einen Verstärker 35 an einem Oszillographen 36 angeschlossen ist. Der Ausgang des Verstärkers 35 ist ähnlich über eine Diode 37 und einei Funktionsverstärker 38 an ein Registriergerät 39 angeschlossen.The detection and measurement circuit 20 has a conventional electron multiplier 34t the via an amplifier 35 on an oscilloscope 36 is connected. The output of amplifier 35 is similarly via a diode 37 and an operational amplifier 38 to a Recording device 39 connected.

Beim Betrieb des Massenspektrometer gemäß der Erfindung wird ein Gleichspannungspotential zwischen der Ringelektrode 1 sowie den Elektroden 3 und 4 aufrechterhalten und ein Hochfrequenzpotential m der RIngelektrode 1 · Wenn das Massenspektrometer an ein P Gas angeschlossen ist, dessen Gaskomponenten und deren Anteile untersucht werden sollen, wird in äen Speicherraum 10 eintretende» Gas durch Elektronen ionisiert, die in den Speicherrauo 10 durch -den Elektronenstrahlerzeuger eingeleitet werden. Die Betriebe— potentials werden an den Elektroden 1,3 und 4 angelegt, us ein £: ro tationssvometris ehe s, dreidimensionales, instationär es elelctri·* sches Feld im Speicherraum 10 zu erzeugen· Durch dieses Feld werdett-Ionen ait einer bestimmten sped-fiaclien Ladung zu Reaonanzsohwin- '. ;. gangen angeregt, was von dem Betrag und der Frequenz der an dia When operating the mass spectrometer according to the invention, a direct voltage potential is maintained between the ring electrode 1 and the electrodes 3 and 4 and a high-frequency potential m of the ring electrode 1.If the mass spectrometer is connected to a P gas whose gas components and their proportions are to be examined, in AEEN storage space 10 entering "gas ionized by electrons in the Speicherrauo 10 by - the electron gun can be initiated. The operating potentials are applied to the electrodes 1, 3 and 4, us a: Rotationssvometris before s to generate a three-dimensional, unsteady electrical field in the storage space 10. fiaclien charge to Reaonanzsohwin- '. ; . went excited what the amount and frequency of the an dia

Elektroden angelegten Potentiale abhängt, so daß sie in dem Speioher· raum eingefangen werden und nicht auf die Elektroden prallen»Electrodes applied potentials depends, so that they are captured in the storage space and do not collide with the electrodes »

109847/1421 / iJ109847/1421 / iJ

Gleichzeitig befinden eich. Ionen mit einer anderen spezifischen Ladung auf einer instabilen Bahn und prallen auf die felderzeugende Elektroden auf, die sie abführen* Periodisch wird ein negativer Impuls mit einer ^Pulsfrequenz, die vom Druck im Speicherraum 10 abhängt, der äruchbrochenen Elektrode 3 zugeführt, um die Bahn der positiven Ionen zu verzerren und die positiven Ionen zur Elektrode ', und durch die öffnungen 8 zur Sammelanode 9 abzusaugen, die die erste Dynode eines Elektronen vervielfachers 34 sein kanal Auf diese Weise wird ein Signal am Elektronenvervielfacher ausgang erzeugt, das propotional zur Unzahl der im Speicherraum 10 gespeicherten Ionen ist. Kurz vor Zufuhr des Absaugimpulses zur Elektrode 3 wird ein negativer Impuls dem Elektronenstrahlerzeuger vom Impulsgeber 16 zugeführt, um die Einleitung von Elektronen in den Speicherraum zu unterbrechen· Durch Verstellen der iOtentiometer 27 und zurÄnderung der den Elektroden 1, 3 und 4 zugeführten Spannungen, können Ionen mit unterschiedlicher spezifischer Ladung garne as en werden· Auf diese Weise erlaubt das Massenspektrometer gemäS der Erfindung sowohl quantitative als auch qualitative Untersuchungen der im Speicherraum 10'enthaltenen Gase.At the same time, there are calibration. Ions with a different specific Charge on an unstable path and collide with the field generating one Electrodes on which lead them away * Periodically becomes a negative Pulse with a ^ pulse frequency, which is determined by the pressure in the storage space 10 Depends on the openwork electrode 3 fed to the path of the to distort positive ions and the positive ions to the electrode ', and suction through the openings 8 to the collecting anode 9, which the first dynode of an electron multiplier 34 its channel on this Way a signal is generated at the electron multiplier output, that is proportional to the myriad of those stored in memory space 10 Ion is. Shortly before the suction pulse is supplied to the electrode 3 a negative pulse to the electron gun from the pulse generator 16 to interrupt the introduction of electrons into the storage space · By adjusting the iOtentiometer 27 and to change the voltages applied to electrodes 1, 3 and 4, ions with different specific charges can be used · In this way, the mass spectrometer according to the Invention of both quantitative and qualitative investigations of the gases contained in the storage space 10 '.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sollen anhand de· Stabilitätsdiagraiams von Pig. 3 näher erläutert werden. BIe Bewegung eines Ladungsträgers in dem rotationssymmetrischen, dreidimensio- -i nalen Quadrupolfeld, das im Speicherraum 10 vorhanden ist, wird durch die Hathieu-Gleichung : ■* The advantages achieved with the invention are intended to be based on Pig's stability diagrams. 3 will be explained in more detail. The movement of a charge carrier in the rotationally symmetrical, three-dimensional quadrupole field that is present in the storage space 10 is given by the Hathieu equation : ■ *

(2/n)2d2Z/dt2+ (a-2*_ cosil t) f« 0 .(2 / n) 2 d 2 Z / dt 2 + (a-2 * _ cosil t) f «0.

beschrieben. In dieser Gleichung ist Z der Abstand des Ion* von d«t" Mittel ebene zwischen den Elektroden 3 und 4, während ΊΠ die ^r ei·« ' frequenz der angelegten Hochfrequenzspannung ist. Ihnllohe Glel·- ohungen können auch für die Bewegung in der Ä Ebene angegeben werden. ag und qz sind Eonstanten der Mathieu-Gleichung unddescribed. In this equation, Z is the distance of the ion * from the mid-plane between electrodes 3 and 4, while is the frequency of the applied high-frequency voltage. Similar equations can also be used for the movement in of the Ä level. a g and q z are constants of the Mathieu equation and

haben den Vert * ,__ \ 1118218have the vert *, __ \ 1118218

a » 2a.a »2a.

In diesen Gleichungen ist Z der minimale Abstand von den Elektroden 3 und 4 zur Mit.te des Spektrometer auf der Z-Achse.In Fig.3 sind a und q die Koordinaten, wobei die Werte dieser Variable] im schraffierten Stabilitätsbereich stabile, feste Bahnen der Ionen bedeuten. Beim Betrieb der Vorrichtung gemäß der Erfindung als Massenspektrometer wird der Quotient a/q so ausgewählt, daß eine Kante des Stabilitätsbereichs geschnitten wird, wie durch eine Linie 40 in Pig. 3 angedeutet ist. Dadurch sind nur Ionen mit einer bestimmten spezifischen ladung für eine gegebene Hochfrequenzspan"·- nung und Frequenz stabil. Durch Änderung entweder der Hochfrequeazspannung oder der Frequenz gelangen Ionen anderer Hassen auf stabil· Bahnen, und zwar mit jeweils einer bestimmten Hasse, und die Gaskomponenten können qualitativ und quantitativ untersucht werden*In these equations, Z is the minimum distance from electrodes 3 and 4 to the center of the spectrometer on the Z axis Fig. 3 a and q are the coordinates, where the values of this variable] stable, solid paths of the ions in the hatched stability area mean. When operating the device according to the invention as a mass spectrometer, the quotient a / q is selected so that one Edge of the stability area is cut, as indicated by line 40 in Pig. 3 is indicated. This means that there are only ions with one certain specific charge for a given high frequency span "· - voltage and frequency stable. By changing either the high frequency voltage or the frequency, ions of other haters get on stable orbits, each with a certain hatred, and the gas components can be examined qualitatively and quantitatively *

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch als Ionenmanometer betrieben werden. Für einen derartigen Betrieb wird der Quotient a/q so ausgewählt, daß ein breiter Bereich des Stabilität»· diagrammβ von Fig.3 geschnitten wird. Beispielsweise zeigt eine Linie 41 einen Wert von a*0 an, was einer fehlenden Gleichspannung an den Elektroden 3 und 4 entspricht· Es kann auch eine andere Spannung verwendet und eine andere Schnittlinie erhalten werden. Unter diesen Bedingungen sind Ionen innerhalb eines großen Bereich*^ spezifischer Ladung auf stabilen Umlaufbahnen. Beim Betrieb der Vorrichtung gemäß der Erfindung als Ionenmanometer konnten Drücke. Ii von 3"10 Torr gemessen werden. Für eine derartige Hessung wurden die Elektroden 3 und 4 geerdet, was der Linie a*0 im a-qj-Stabilltätsäiagramm von Fig.3 entspricht. Unter diesenThe device according to the invention can also be used as an ion manometer operate. For such an operation, the Quotient a / q selected so that a wide range of stability »· diagrammβ of Fig.3 is cut. For example, shows a line 41 has a value of a * 0, which corresponds to a lack of DC voltage at electrodes 3 and 4. It can also be a different one Tension can be used and a different cutting line can be obtained. Under these conditions ions are within a wide range * ^ specific charge in stable orbits. When operating the Device according to the invention as an ion manometer could pressures. Ii of 3 "10 Torr. For such a measurement the electrodes 3 and 4 were grounded, which corresponds to the line a * 0 in the a-qj stability diagram of FIG. Under these

100847/1421 I100847/1421 I.

BAO ORIGlNAt.BAO ORIGlNAt.

■ — 9 *· ■■ - 9 * · ■

Bedingungen wurden Ionen laanerhall) eines, großen scher Ladung glelclizeitig in der Vorrichtung gespeichert·Conditions were ion laanerhall) one, great shear charge stored in the device at the same time

" Ein ve s entlieh er Torteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung ."besteht für "beide Betriebsarten darin, daß Ionen während eines längeren, steuerbaren Zeitintervalls gespeichert werden können· Auf diese Weise,.wird eine große lonenbahnlänge in einem sehr kleinen Instrument- erreicht, Das Gas im Speicherraum kann während einer« längeren Zeit ionisiert werden und die Ionen können gewünschtenfalls ausgepulst werden. Durch das. erfindungsgemäße Speichern wird also die Integration des lonenstroms ohne das bei einer elektronischen Integration auftretende Bauschen durchgeführt. Die Speicherung erlaubt auch die Messung extrem kleiner. Partialdrüoke, wenn die Vorrichtung als Massenspektrometer verwendet wird, und die Messung extrem niedriger Gesamtdrücke, wenn die Vorrichtung als"A ve s borrowed gate part of the device according to the invention . "consists for" both modes of operation in that ions during one longer, controllable time interval can be stored · In this way small instrument- achieved, the gas in the storage space can during be ionized for a longer period of time and the ions can if desired be pulsed. The storage according to the invention thus enables the integration of the ionic stream without that in the case of an electronic Integration occurring bulging carried out. the Storage also allows the measurement to be extremely small. Partial pressure, when the device is used as a mass spectrometer, and the Measurement of extremely low total pressures when the device is used as

Ionenmanometer verwendet wird. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung hat. den besonderen Vorteil, daß die Empfindlichkeit mit einem1 Sinken dea Drucks ansteigt, da die Ionen während länger·? Zeil; bei niedrigen Drücken integriert werden können. Stöße mit neutralen Gas atomen, die manchmal ein Ion auf eine instabile Bahn ftufc·*^ ren und dadurch aus dem Speieherraum entfernen, Bind bei niedrigeren Drücken weniger häufig. Durch das Pulsen zum Absaugen eingefangener■-Ionen wird eine Ionenspsicherung ermöglicht, bis eine große Anzahl von Ihnen eingefangen worden ist. sowie das Absaugen für Meßzwecke. Venn also ein sehr niedriger Druck gemessen wird, dann wird dl· Speicherzeit so stark erhöht, bis eine genügende Anzahl von Ionen eingefangen worden ist, so daß die Messung leicht durchgeführt m werden kann» Zum Beispiel kann der Abstand der Absaugimpulse *visohen einigen JU, βec und Stunden betragen. Das erhaltene Impulsauegang β signal wird in ein Gleichstromaignal umgesetzt, d·· daroh einen Spitzenanzeigeverstärker registriert werden kann· :> Ion pressure gauge is used. The device according to the invention has. the particular advantage that the sensitivity with a 1 Sink dea pressure rises because the ions during longer ·? Line; can be integrated at low pressures. Collisions with neutral gas atoms, which sometimes move an ion onto an unstable path and thereby remove it from the storage space, bind less frequently at lower pressures. By pulsing to suck out trapped ions, ion protection is made possible until a large number of them have been trapped. as well as suction for measuring purposes. Venn thus a very low pressure is measured, dl · storage time is so greatly increased, has been captured until a sufficient number of ions, so that the measurement is carried out can be easily m "For example, the distance between the Absaugimpulse * visohen some JU, β ec and hours. The received pulse output β signal is converted into a direct current signal, which means that a peak display amplifier can be registered :>

t$88477142i .;t $ 88477142i .;

BAD ORIGfNAL "BATH ORIGfNAL "

"10" 1699216" 10 " 1699216

Sie Vorrichtung von Pig.1 und 2 ist al· ParttsadruokamalyMt«·* The device of Pig.1 and 2 is al · ParttsadruokamalyMt «· *

mit einer Auflösung von 3QQ betrieben worden» wobei der Attsdruek Auflösung üblicherweise als K/AH mit ^iM als der flpitseBireite -has been operated with a resolution of 3QQ »where the Attsdruek resolution usually as K / AH with ^ iM as the flpitseBireite - bei halber Amplitude definiert ist. Dieser Wert der Auflösung stellt in keiner Weise einen Grenzwert dttx Auflösung dar« da da· Verhältnis a/q (Linie 40 von Pig.3) 00 ausgewählt werden kann, daß der Stabilitätsbereich sehr nahe zur Kante geschnitten wird, wodurch die Auflösung auf Kosten der Empfindlichkeit verbessert wird· FUr einen ausgewählten Wert hängt die erzielbare Auflösung τοη der Anzahl der Hochfrequenzschwingungen der betreffenden Ionen und damit von der Speicher zeit ab. Durch eine derartige Auswahl dee Quo ti en tea a/q können Ionen so lange gespeichert werden, daß Ionen, derenis defined at half the amplitude. This value of the resolution in no way represents a limit value dttx resolution because the ratio a / q (line 40 of Pig.3) 00 can be selected so that the stability area is cut very close to the edge, whereby the resolution is at the expense of the Sensitivity is improved · For a selected value, the achievable resolution τοη depends on the number of high-frequency oscillations of the ions in question and thus on the storage time. By such a selection of the Quo ti en tea a / q, ions can be stored for so long that ions whose

spezifische. Ladung fast, aber nicht genau gleich dem Quotienten ist und die eingefangen sind, auf den Band der Vorrichtung prallam« Am Ende einer langen Speicherzeit werden die übrigen Ionen au· *··> ' Speicherraum sur Samaelelektrode aus gepulst. Auf die·· Weise wir* durch die Speicherung der Ionen bei der Vorrichtung gemii der ■** findung «ine hohe Auflösung erzielt« Sie··· Prinzip der Integra-* tion über lepulee ist besondere bei der Messung niedriger Drücke vorteilhaft·specific. Charge almost but not exactly equal to the quotient and those who are trapped are clenched onto the belt of the device « At the end of a long storage time, the remaining ions are au · * ··> 'Storage space sur Samael electrode from pulsed. The way we * by storing the ions in the device according to the ■ ** finding «a high resolution achieved« you ··· principle of integra- * tion via lepulee is special when measuring low pressures advantageous·

Bin anderer Vorteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung taNrte&t darin, daS bei Abschalten des Elektronenstrahls, der die Ionen Speicherraum erzeugt, bevor Ionen zur Sammelelektrod· abgeaattfft.-' .werden, ünerwttnsohte Seilohen, die ständig gebildet werden» to·!Another advantage of the device according to the invention is taNrte & t in that when the electron beam is switched off, the ions Storage space created before ions are discharged to the collecting electrode. .become, uninvited ropes who are constantly being formed »to ·!

AufpBi.1 auf die Elektroden entfernt werden. Auch metastabile Xofttjf* angeregte Atome und weiche Röntgenstrahlen werden in Umlie&ev '>:%x· Weise entfernt, ferner erlaubt die lange Speicherzeit naoa 4e* ''T Abschalten das Blektronenstranls eine grtUere Auflösung· Seim ';' Betrieb der Vorrichtung gemäß der Irfindung ist erkanst weafde*» i^.·AufpBi.1 to be removed on the electrodes. Metastable Xofttjf * excited atoms and soft X-rays are in surroundi & ev '>: removes% x · way, and also the long storage time allowed naoa 4e *''T switching off the Blektronenstranls a grtUere resolution · Seim';' Operation of the device according to the Irfindung is possible. daß die untere Gr§nae der Druokaesaung nur davonthat the lower size of the Druokaesaung only from it

10SI4T/U2110SI4T / U21

BADBATH

16&821616 & 8216

niedrig ein Vakuum erzeugt und aufrecht erhalteq/irerden kann· Sie weßteohnik mittels Impulsabsaugung ermöglicht, daß eo lange gewartet wird, bis eine große Anzahl von Ionen eingefangen ist» wonach die Ionen entfernt und gemessen werden. Wenn der Druck sehr niedrig ist, wird die Wartezeit einfach erhöht, bi· ein· ausreichende Anzahl %on Ionen eingefangen ist, so daß eine Keeeung leicht durchführbar ist· Das so erhaltene Impulsauagangeeignal wird in ein Gleichstromsignal rückumgesetzt, das für ein X-T-Registrierstreifengerät geeignet ist, und zwar durch einen Spitzen« anzelgeveretärker· Die Verwendung eines Elektronenvervielfacher» bewirkt eine weitere Verstärkung, um dieses Resultat zu erzielen. In Pig.4 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung abgebildet, bei dem die Elektroden nicht hyperbolisch, sondern halbkugelförmig sind· ferner 1st ersichtlich, daß die Elektroden, obwohl eie nicht durchbrochen ab«low can create a vacuum and erhalteq upright / irerden you · w eßteohnik means Impulsabsaugung permits eo is waited a long time, is captured to a large number of ions "according to which the ions are removed and measured. If the pressure is very low, the waiting time is simply increased until a sufficient number of% of ions are trapped so that keeeung can be easily performed is, namely by a tip «booster amplifier · The use of an electron multiplier» causes further amplification in order to achieve this result. In Pig. 4 a modified embodiment of the device according to the invention is shown, in which the electrodes are not hyperbolic but hemispherical. Furthermore, it can be seen that the electrodes, although they are not perforated ”

gebildet eind, auch aus einem Gitter bestehen können· Obwohl die Elektrode 42 mit einem Drahtgitter als zentralem Abschnitt abgebildet 1st, kann auch die ganze Elektrode aus einem derartigen Gitter beatehln· Ihnlich können die anderen Elektroden aue einem ähnlichen Material bestehen, Tatsächlich wird die Verwendung einerformed and can also consist of a grid · Although the Electrode 42 is shown with a wire mesh as the central section, the entire electrode can also consist of such a The other electrodes can be similar to one another similar material exist, in fact using a

großen Anzahl von kleinen Löchern in den Elektroden Torgesogen, durch die die Ionen abgesaugt werden, da kleine Löcher mloht Ale Felder im Innern der Vorrichtung so stark wie ein einzelnes grates Loch verzerren.large number of small holes in the electrodes sucked in, through which the ions are sucked out, as small holes mloht ale Fields inside the device as strong as a single ridge Distort the hole.

Bei dem abgewandelten Aus führungebei spiel gemäß Hg. 5 1st die Ringelektrode 50 nicht durchbrochen, während die beiden gegenüber» liegenden Elektroden. 51 und 52 zentral angeordnete Offhungaihabem« Die öffnung in der Elektrode 51 ist vorzugsweise aus den bereit· erwähnten Grünten als Gitter ausgebildet, während die Elektrode JÜ mit einer zentralen Öffnung zur Einleitung von Ionen vorn elfterIn the modified execution example according to Hg. 5 1st the Ring electrode 50 not broken, while the two opposite » lying electrodes. 51 and 52 centrally arranged Offhungaihabem " The opening in the electrode 51 is preferably made of the mentioned Grünten designed as a grid, while the electrode JÜ with a central opening for the introduction of ions in front eleventh

10M47/U2110M47 / U21

BADORlGlNAt.1 BADORlGlNAt. 1

üblichen Ionenquelle 53 versehen ist, die zum Beispiel eine übliche Plasmaentladung, eine Ionisationskammer, eine Oberfläohenionieationeelektrode oder dergleichen sein kann. Die Ionen für den Speicherraum brauchen nicht durch eine Elektrode eingeleitet su werden, sondern sie können auch durch eine andere öffnung an einer gewünschten Stelle eingeleitet werden·conventional ion source 53 is provided, which can be, for example, a conventional plasma discharge, an ionization chamber, a surface ionization electrode or the like. The ions for the storage space do not need to be introduced through an electrode, but they can also be introduced through another opening at a desired point.

Ein anderes Herkmal der Vorrichtung von Pig.5 besteht darin, .daß ein positiver Spannungsimpuls 54 der Elektrode 52 zugeführt wird, um negative Ionen zu einer geeigneten Heßschaltung, die niciit abgebildet ist, abzusaugen· Auf diese Weise dient die Elektrode 52 zum Absaugen negativer Ionen, genauso wie die Elektrode 51 positive Ionen absaugt und mißt·Another feature of the Pig.5 device is that .that a positive voltage pulse 54 is applied to electrode 52 in order to discharge negative ions to a suitable heating circuit which not shown suctioning. In this way, the electrode 52 serves to suction negative ions, just like the electrode 51 positive ions sucked out and measured

Beim Betrieb der Vorrichtung von Fig.5 wird das Potential der Elektrode 52 negativ gepulst, damit positive Ionen von der Ionenquelle 53 in den Speicherraua 10 gelangen können· Di· Elektrode 52 wird dann auf ihr normales Potential zurUokgeeohaltet, und die Hassenauswahl sowie das Absaugen der Ionen werden in der gleichen .Weise wie in der Vorrichtung von Pig*1 durchgeführt. Durch Verwendung der Ionenquelle 53 können also Ionen in den Speicherraum 10 von einer üblichen Quelle als eine Ionenwolke plötzlich eingeleitet werden, was nach jedem Absaugimpuls wiederholt werden kann. *When operating the device from FIG. 5, the potential of the electrode 52 pulsed negatively, so that positive ions from the Ion source 53 can get into the storage space 10 · Di · electrode 52 is then held back to its normal potential, and the hating selection as well as the suction of the ions are in the same .Weise as carried out in the device of Pig * 1. By using the ion source 53, ions can suddenly enter the storage space 10 from a conventional source as an ion cloud initiated, which are repeated after each suction pulse can. *

Bei der Vorrichtung von Pig.6 werden in ähnlicher Weise wie bei der Vorrichtung von Pig.5 Ionen von einer üblichen Ionenquelle eingeleitet, die wiederum eine Plasmaentladung, eine Ionisation·*· kammer oder eine Oberflächenionisationselektrode sein kann. BeiThe Pig.6 device is similar to in the Pig.5 device, ions from a conventional ion source initiated, which in turn leads to a plasma discharge, an ionization * * chamber or a surface ionization electrode. at

der Vorrichtung von P'ig.6 treten die Ionen aus der Ionenquell· Ia den Speicherraum durch ein kleines Mundstück $1 ein, das elektrisch gegen eine Elektrode 62 isoliert ist. Vorzugsweise springt das Mundetüok 61 nicht sehr weit in den Speioherraum 10 vor, damit6 the ions emerge from the ion source Ia the storage space through a small mouthpiece $ 1 that is electric is insulated from an electrode 62. Preferably jumps the mouthpiece 61 not very far into the storage room 10 so that

108I47/U21108I47 / U21

BAO OälGJNAi.BAO OälGJNAi.

die ?elder in diesem Baum nicht verzerrt werden· Eel* Betrieb -»injr derartigen Vorrichtung wird die Energie der eintretend·» Ionen so gesteuert, daß sie die Mitte des ßpeicherraume während eines bestimmtenIntervalls der Hochfrequenzperiode erreichen und eine sehr geringe kinetische Energie in der Mitte aufweisen· Di·«·· Verfahren erlaubt den kontinuierlichen Eintritt von Ionen in den Speicherraun anstelle der gepulsten Injektion, wie sie durch die Vorrichtung von Pig. 5 vorgenommen wird.the? elder in this tree will not be distorted · eel * operation - »In such a device the energy of the entering ·» Ions are controlled so that they reach the center of the storage space during a certain interval of the high frequency period and have a very low kinetic energy in the middle · Di · «·· process allows the continuous entry of ions into the Storage space instead of the pulsed injection as provided by Pig's device. 5 is made.

Die Vorrichtung von Pig.7 zeigt eine Anordnung, die der von Pig. 6 ähnlich ist, wobei ein Mundstück 71 ähnlich dem Hund stück der Vorrichtung von Pig. 6 in den Speicherraum diagonal zur Mittellinie der Elektroden vorspringt. Ansonsten ist die VorrichtungThe device of Pig.7 shows an arrangement similar to that of Pig. 6, with a mouthpiece 71 similar to the dog piece of the Pig device. 6 in the storage space diagonally to the center line the electrodes protrude. Otherwise the device is

von Pig.7 der von Pig.6 ähnlich.Pig.7 is similar to that of Pig.6.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch als Lecksucher verwendet werden, z.B. zum Kachweis eines Sondengases, wobei Helium ein übliches Sondengas für derartige Zweoke ist. Dieses Sondengae kann sich außerhalb des Behälters 46 in Fig.1 befinden· Für diesen Zweck werden stationäre Potentiale, und zwar Gleichspannung- und Hochfrequenzpotentiale den entsprechenden Elektroden zugeführt, und ein Absaugimpuls von vorbestimmter Dauer wird der Elektrode 3 zugeführt. Eine geeignete Warn- ader Anzeigeeinrichtung (nicht abge—The device according to the invention can also be used as a leak detector, e.g. for the detection of a probe gas, where helium is a common probe gas for such purposes. This Sondengae can be located outside of the container 46 in Fig.1 · For this one Purpose stationary potentials, namely direct voltage and high frequency potentials are fed to the corresponding electrodes, and a suction pulse of a predetermined duration is applied to the electrode 3. A suitable warning line display device (not dis-

.# bildet), zeigt ein Leck im Behälter 46 an.. # forms) indicates a leak in container 46.

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Claims (1)

- 14 - 12,3.1968 /- 14 - 12.3.1968 / Keine Aktes 210?No act 210? 1698216 Patentansprüche . . .1698216 claims . . . 1. Torrichtung zur Trennung und Messung der Konzentration τοα Ionen unterschiedlicher Masse, gekennzeichnet durch mehrer·1. Gate direction for the separation and measurement of the concentration τοα ions different mass, characterized by several ύ gegenüberliegende Elektroden (1,3,4), die einen Speioherraum (10) "begrenzen, durch eine Einrichtung (11 t14,7l53t6O)eur Abgab· Ton zu untersuchenden Ionen an den Speicherraum, durch eine Einrichtung (18) zur Anlage elektrischer Potentiale an den Elektroden, um ein efektrisch.es PeId in dem Speicherraum auszubilden, durch eine Einrichtung (28,27) zur Steuerung der elektrischen Potential· und damit von Feldstärke und Richtung des elektrischen Feld··, damit die Ionen einer bestimmten spezifischen Ladung nicht auf di· Elektroden prallen, wobei eine (3) der Elektroden eine Öffnung (8) hat, durch eine Einrichtung (19) zur Abgabe eines Spannungsimpuls·· an die eine Elektrode, so daß in dem Speicherraum enthalten« Ionen durch die öffnung absaugbar sind, und durch eine außerhalb d·· Speicherraums angeordnete Einrichtung (20) zur Aufnahm· und «ur Messung der durch die öffnung abgesaugten Ionen. ύ opposing electrodes (1,3,4), which delimit a storage space (10) ", by a device (11 t 14,7l53t6O) eur emission · sound to be examined ions to the storage space, through a device (18) for applying electrical Potentials at the electrodes in order to form an electric PeId in the storage space by means of a device (28, 27) for controlling the electrical potential and thus the field strength and direction of the electrical field, so that the ions of a certain specific charge do not occur collide with the electrodes, one (3) of the electrodes having an opening (8), through a device (19) for delivering a voltage pulse to one electrode, so that ions contained in the storage space can be sucked off through the opening , and by a device (20) arranged outside the storage space for receiving and measuring the ions sucked off through the opening. 2· Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei ohn e t, daß eine (1) der Elektroden ringförmig ist, daß sus&tilioh· Elektroden (3,4) entlang der Achse der Ringelektrode angeordnet sind, und daß eine (3) der zusätzlichen Elektroden eine öffnung (8) aufweist, durch die die Ionen zur Meßeinrichtung (20) laufen«2. Gate direction according to claim 1, characterized in that one (1) of the electrodes is ring-shaped, that sus & tilioh Electrodes (3, 4) are arranged along the axis of the ring electrode, and that one (3) of the additional electrodes has an opening (8) through which the ions run to the measuring device (20) « 3* Tor richtung nach Anspruch 2, daduroh gekenn»ei·»-» net, daß zu den elektrischen Potentialen sowohl ein Gleiohepannungspotential als auch ein instationärts Potential gehört·3 * gate direction according to claim 2, daduroh marked »ei ·» - » net that the electrical potentials include both a equilibrium potential and an unsteady potential 4· Torrichtung nach Anspruch 3, daduroh gekennseiob-· net, daß die Elektronen in den Speicherraum (10 ) durch ein Loch (7) in der Ringelektrode (1) zur Ionisation des Gases in den4 · Door direction according to claim 3, daduroh gekennseiob- · net that the electrons in the storage space (10) through a Hole (7) in the ring electrode (1) for ionizing the gas in the BAD ORIGINALBATH ORIGINAL Speicherraum einleitbar sind·Storage space can be introduced 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzei ohne t, daß die öffnung ein Gritter (8) aufweist» dessen Löoher klein genug sind, um das elektrische Feld in dem Speicherraum (10) nicht zu verzerren.5. Apparatus according to claim 3, characterized gekennzei without t that the opening has a grid (8), the looher of which is small are not enough to avoid the electric field in the storage space (10) to distort. 6· Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzei ohn e t , daß die Ionenmeßeinrichtung einen Elektronenvervielfacher (34) und eine Einrichtung (57» 38) zur Umwandlung des Impulsauswahl signals in ein kontinuierliches Signal hat·6 · Device according to claim 3 »characterized without e t that the ion measuring device is an electron multiplier (34) and a device (57 »38) for converting the pulse selection signal into a continuous signal 7· Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzei oh* net, daß die andere zusätzliche Elektrode (52§62) ein· öffnung ( hat, daß ein negativer Spannungsimpuls der einen zusätzlichen Elektrode (51) zuführbar ist, daß ein positiver Spannungsimpuls der anderen zusätzlichen Elektrode zuführbar ist, und daß durch eine Einrichtung außerhalb des Spelcherraums die durch den positiven Spannungsimpuls aus dem Speicherraum entfernten negativenlonen meßbar sind·7 · Device according to claim 3 »characterized by oh * net that the other additional electrode (52§62) has an opening ( has that a negative voltage pulse of the one additional electrode (51) can be fed, that a positive voltage pulse the other additional electrode can be fed, and that by a device outside the Spelcherraums through the positive Negative ions removed from the storage space are measurable 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzei ch-8. The device according to claim 6, characterized in that n e t, daß die Ionen in den Speicherraum durch ein· (52|62) der zusätzlichen Elektroden von einer Ionenquelle (53|6O) außerhalb ( des Speicherraums einleitbar sind.net that the ions can be introduced into the storage space through one (52 | 62) of the additional electrodes from an ion source (53 | 6O) outside ( the storage space. 9· Verfahren zur Trennung und Messung von Ionen unterschiedlicher Ladung, dadurch gekennzeichnet, daß Ionen9 · Methods of separating and measuring ions of different types Charge, characterized in that ions in einem abgeschlossenen Bereich (10) eingeleitet werden, daß ein rotationssymmetrischeβ, dreidimensionales, instationärts elektrisches PeId in dem Raum erzeugt wird, so daß Ionen mit einer ausgewählten Hasse in dem Raum eingefangen werden, und daß dl· eingefangenen Ionen zu einer Stelle außerhalb des Bau*s für Mtßzweoke abgeleitet werden.be introduced in a closed area (10) that a rotationally symmetrical β, three-dimensional, unsteady electrical PeId is generated in the space, so that ions with a selected hatred to be trapped in the room, and that dl trapped ions to a location outside the construction for Mtßzweoke can be derived. 1088*7/14211088 * 7/1421 BAD T BATH T -ie- 169*216-ie- 169 * 216 10. Verfahren nach Anspruch 9t dadurch g'ekennzei citnet, daß die Frequenz und die Feldstärke des instationären Feld» geändert werden, um Ionen anderer spezifischer Ladung einzufangen» und daß die.bei einer speziellen Feldstärke eingefangenen Ionen abgeleitet und gemessen werden·10. The method according to claim 9t characterized by citnet, that the frequency and the field strength of the unsteady field » changed to trap ions of other specific charge » and that the ions trapped at a specific field strength are diverted and measured 109*47/1421109 * 47/1421 BAD 0RK3INALBATHROOM 0RK3INAL LeerseiteBlank page
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