DE2431415B2 - ELECTRODE ARRANGEMENT FOR ELECTRIC FIELDS AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION - Google Patents
ELECTRODE ARRANGEMENT FOR ELECTRIC FIELDS AND METHOD FOR THEIR PRODUCTIONInfo
- Publication number
- DE2431415B2 DE2431415B2 DE19742431415 DE2431415A DE2431415B2 DE 2431415 B2 DE2431415 B2 DE 2431415B2 DE 19742431415 DE19742431415 DE 19742431415 DE 2431415 A DE2431415 A DE 2431415A DE 2431415 B2 DE2431415 B2 DE 2431415B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- resistance
- strips
- electrodes
- production
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
- H01J49/34—Dynamic spectrometers
- H01J49/42—Stability-of-path spectrometers, e.g. monopole, quadrupole, multipole, farvitrons
- H01J49/4205—Device types
- H01J49/421—Mass filters, i.e. deviating unwanted ions without trapping
- H01J49/4215—Quadrupole mass filters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/22—Electrostatic deflection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
- H01J49/34—Dynamic spectrometers
- H01J49/42—Stability-of-path spectrometers, e.g. monopole, quadrupole, multipole, farvitrons
- H01J49/4205—Device types
- H01J49/4255—Device types with particular constructional features
Description
Die Erfindung betrifft eine hlektroäeaanoraaur.g Zur -elektrische Felder mit an den Enden mehrerer, einen bestimmten Raum einschließender Elektroden angeordneten, diese im Abstand haltenden, das elektrische Feld begrenzenden, nichtleitenden Platten, auf deren dem Elektrodenraum zugewandten Flachen gut leitfähige Streifen auf Linien, die Äquipotentiallinien des unbegrenzten Feldes bei unendlich langen Elektroden entsprechen, im Abstand zueinander angeordnet sind, wobei diese Flächen und die darauf angeordneten Streifen von einer hochohmigen Schicht überzogen sind.The invention relates to a hlektroäeaanoraaur.g Zur -electric fields with electrodes arranged at the ends of several electrodes enclosing a certain space, these spaced-apart, non-conductive plates limiting the electric field, on whose surfaces facing the electrode space highly conductive strips on lines that Equipotential lines of the unlimited field correspond to infinitely long electrodes, are arranged at a distance from one another, these surfaces and the strips arranged thereon being covered by a high-resistance layer.
Bei jeder Vorrichtung zur Analyse geladener Teilchen ist es erforderlich, das elektrische Feld zwischen dem Quellenpunkt und dem Bildpunkt frei von Verzerrungen zu halten. Das elektrische Feld wird dabei von mindestens zwei Elektroden erzeugt, die normalerweise einen hohen Symmetriegrad aufweisen und in einer genauen Anordnung zueinander stehen. Aus praktischen Gründen, beispielsweise zur besseren Probenzugängliehkeit ist es normalenweise notwendig, die dasAny device for analyzing charged particles requires the electric field between the To keep the source point and the image point free from distortion. The electric field is thereby from generated at least two electrodes, which normally have a high degree of symmetry and in one exact arrangement to each other. For practical reasons, e.g. for better sample accessibility it is normally necessary that the
ίο Feld bildenden leitfähigen Elektroden in ihrer Lunge zu begrenzen. Ragt die durch diese Begrenzung erzeugte Feldverzerrung jedoch in den Bereich der Bahn der geladenen Tauchen hinein, so wird die Leistungsfähigkeit des Analysators beeinträchtigt Eine vollständige rfeseitigung der Feldverzerrung an der Begrenzung wird dadurch erhalten, daß die Feldbegrenzungsplatten gemäß der eingangs genannten Konstruktion, wie sie a1?= der US-PS 37 35128 des Anmelders bekannt ist, an j^uem Punkt der Fläche dasjenige Potential schaffen,ίο limit the field-forming conductive electrodes in your lungs. However, the field distortion generated by this limiter projects into the region of the path of the charged dipping into it, so the performance of the analyzer is impaired A complete rfeseitigung of the field distortion at the boundary is obtained in that the field limiting plates according to the above construction, referred as a 1 ? = the applicant's US-PS 37 35 128 is known to create the potential at any point on the surface,
■o das dort bei nicht begrenzten Elektroden herrschen würde.■ o that prevail there with unlimited electrodes would.
Nachteilig bei dieser bekannten Konstruktion ist jedoch die Tatsache, daß der hochohmige Schichtüberzug nur sehr schwer mit gleichmäßiger LeitfähigkeitThe disadvantage of this known construction, however, is the fact that the high-resistance layer coating only very difficult with uniform conductivity
herzustellen ist Mit den auf Äquipotentiallinien angeordneten leitfähigen Streifen konnte eine Korrektur
der ungleichmäßige Leitfähigkeit nur in Umfangsrichtung erreicht werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Elektrodenanordnung der eingangs genannten Art zu
schaffen, die für eine vollständige Beseitigung der Feldverzerrung an den Enden der Elektroden eine
Korrektur der Potentialfehler auch in radialer Ricr ng
erlaubt.with the conductive strips arranged on equipotential lines, a correction of the uneven conductivity could only be achieved in the circumferential direction.
The object of the present invention is to create an electrode arrangement of the type mentioned at the outset which, for a complete elimination of the field distortion at the ends of the electrodes, allows the potential errors to be corrected even in a radial direction.
Diese Aufgabe wird ei findungsgemäß dadurch gelöst, daß unter dem hochohmigen Schichtüberzug zwischen den Streifen Widerstandsbrücken in Form von Schichtsegmenten angeordnet sind, de» er. Flächenwiderstand mindestens um den Faktor 10 kleiner als derjenige des Schichtüberzuges ist und deren Gesamtwiderstand zwischen je zwei benachbarten Streifen durch entsprechend gewählte Segmentbreite und/oder -dicke festleg-Kar ict This object is achieved according to the invention in that resistance bridges in the form of layer segments are arranged under the high-resistance layer coating between the strips. Surface resistance is at least smaller than that of the coating layer by a factor of 10, and the total resistance between each two adjacent strip by suitably chosen segment width and / or thickness festleg- Kar ict
Bti dieser Anordnung wird üas Potential der einzelnen leitfähigen Streifen hauptsächlich durch d>e niederohmigeren Widerstandsbn>ken, die in ihrem Widerstand genau bemessen sinü, eingestellt. Auf diese Weise läßt sich die gewünschte optimale Potentialverteiiung nochgensü und kostengünstig einstellenBti this arrangement is the potential of individual conductive strips mainly through the lower resistance banks in their Measure resistance precisely sinü, set. In this way the desired optimal potential distribution can be achieved Still good and inexpensive
Gemäß einer bevorzugten Ausführung-.for.-n weisen der S hichtübemig einen Flächenwiderstand von etwa 10^ Megaohm und die Segmentschicht einen Flächenwiderstand von etwa t Megaohm aufAccording to a preferred embodiment-.for.-n wise the layer has a sheet resistance of about 10 ^ megohms and the segment layer has a sheet resistance from about t megaohms
Die Erfindung be/ient sicn des weiteren auf ein Verfahren zur Herstsliung der Schichtsegmeme auf den das elektrische Feld begrenzenden, mn den gut leitfähigen Streifen versehenen, nichtleitenden Platten, pjo» Verfahren isi criiuduflgsgCffiBS dadurch gekennzeichnet, daß die gewünschte Segmentbreite durchThe invention is further based on one Method for the production of the layer segments on the the electric field limiting, non-conductive plates provided with the highly conductive strips, pjo »method isi criiuduflgsgCffiBS characterized that the desired segment width through
(yo Maskieren beim Aufbringen der Segmentschicht erhalten wird. (yo masking is obtained when applying the segment layer.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die gewünschte Segmentbreite nach Aufbringen
der Segmentschichi durch anschließendes Trimmen
mit einem Sandstrahlgebläse unter gleichzeitiger Messung des Widerstandes zwischen je zwei Streifen
hergestellt
Die Dicke der Segmenischicht kann jedoch auch nachAccording to a further preferred embodiment, the desired segment width is produced after the segment layers have been applied by subsequent trimming with a sandblasting fan with simultaneous measurement of the resistance between each two strips
However, the thickness of the segment layer can also be according to
jjem Aufbringen durch chemisches Ätzen auf den «wünschten Wert gebracht werden.jj em application brought by chemical etching on the "desired value.
Zur besseren Erläuterung der Erfindung dient d;e nachfolgende detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigtThe following detailed description of preferred ones serves to better explain the invention Embodiments in connection with the drawing. It shows
pie l einen Längsschnitt eines Koaxialzylinderanalv52tors mit einem Ausführungsbeispiel von erfmdimgseernäß ausgebildeten Feldbcgrenzangsplatten,pie l a longitudinal section of a coaxial cylinder lv52tor s with an embodiment of erfmdimgseernäß formed field boundary plates,
F i g· 2 eine Frontansicht einer Feldbegrenzungspiatte
des Analysator gemäß F i g. I,
ρ i g. 3 einen Querschnitt entlang Linie 3-3 in F i g· 2.
Fiß 3a einsn Querschnitt durch eins alternative
Ausführungsforn. der Feldbegrenzungsplatte f" den
Analysator gemäß F ig. 1.FIG. 2 is a front view of a field delimitation plate of the analyzer according to FIG. I,
ρ i g. Fig. 3 is a cross-section along line 3-3 in Fig. 2. Fig. 3a is a cross-section through an alternative embodiment. the field delimitation plate f ″ the analyzer according to FIG. 1.
P i g 4 eine vergrößerte Frontansicht e:nes . .usfuh-P i g 4 an enlarged front view e: nes. .usfuh-
■gsbeispieis einer teilv eise erfindung<^eniä3 fertig-■ gsbeispieis e i ner teilv else present <^ eniä3 finished-
-„fgijten Platte mit schematischer .„rsteüung des- "fgijten plate with schematic." Control of the
Trimrnverfahrer.3 für die erste Vis ruerverlaufendesTrimrnverfahrer.3 for the first vis urn progress
Band ausgebildete Widerstandsscn."-' t,undBand trained resistance scn. "- 't, and
F i g. 5 einen Querschnitt durch ein Auslührungsbeipiel einer erfindungsgemäßen Quadrupolfeldbegren-F i g. 5 shows a cross section through an exemplary embodiment a quadrupole field limit according to the invention
ZUf)gsplatte. TO f) gsplatte.
in Fig 1 ist ein zylindrischer Röhrenanalysator 10 des Typs dargestellt, der in der US-PS 37 39 170 desselben Anmelders beschrieben ist.in Fig. 1 is a cylindrical tube analyzer 10 of the type shown in US Pat. No. 3,739,170 by the same applicant.
per Analysator !0 besteht aus einem äußeren Metallrohr 11 (normalerweise Edelstahl), in dessen Innerem ein zweites zylindrisches Edelstahlrohr 12 koaxial zum Rohr 11 angeordnet ist. Das Rohr 12 ist mit mehreren öffnungen 13 und 14 versehen, die an entgegengesetzten Enden des Rohres 12 um dieses herum angeordnet sind. Diese öffnungen 13 und 14 sind teilweise durch einen Metallschirm verschlossen, der das Hindurchireten geladener Teilchen erlaubt, jedoch im allgemeinen die Kontinu.tät dei das Fe'd bildende Elektrode 12 aufrechterhält.per analyzer! 0 consists of an outer one Metal tube 11 (usually stainless steel), in its Inside a second cylindrical stainless steel tube 12 is arranged coaxially to the tube 11. The tube 12 is with several openings 13 and 14 provided at opposite ends of the tube 12 around this are arranged around. These openings 13 and 14 are partially closed by a metal screen that allows charged particles to pass through, but in the in general the continuity of what forms the fe'd Electrode 12 maintains.
in dem Bereich zwischen den öffnungen 13 und 14 befindet sich eine Bestrahlungsquelle 15. die zum Beschießen einer Probe 17 aus dem zu analysierenden Material mit Hochenergieelektronen benutzt wird. Obwohl die Zeichnung die Bestrahlungsquelle hoaxial „. ,^n Rohren It und 12 und in der Mitte zwischen den Öffnungen 13 und 14 darstellt, kann die Bestrahiungsnuelle auch in -ier gestrichelt dargestellten Position außerhalb der Rohre angeordnet sein, um streifenden Einfall für ü.. die Probe 17 treffenden Elektronen vorzusehen Um dieser streifender. Einfall zu erzielen, <{ es „,.jncchenswert. wenige*ens die Endplatte ί6 auf derProbense.te in Kegelstuinpfform gemäß Fig. 1 und ι auszubilden. Diese Konstruktion ergibt eine eng benachbarte Anordnung der Elektronenquelle oder anderer an den Enden des Analysator verwendeter Geräte Demzufolge isi die cu aüa!>5.crcr.de Tree vorzugsweise in der Nähe der Öffnung 13 angeordnet.In the area between the openings 13 and 14 there is an irradiation source 15 which is used to bombard a sample 17 made of the material to be analyzed with high-energy electrons. Although the drawing shows the radiation source hoaxially “. , ^ n tubes It and 12 and in the middle between the openings 13 and 14, the radiation source can also be arranged in the position shown in dashed lines outside the tubes in order to provide grazing incidence for electrons hitting the sample 17 grazing. To achieve idea, <{it ", .jncreneworthy. few * ens the end plate ί6 on derProbense.te in conical cone shape according to Fig. 1 and ι to form. This construction results in a closely adjacent arrangement of the electron source or other used at the ends of analyzer devices isi Accordingly, the ATS cu!> 5.crcr.de Tree preferably arranged in the vicinity of the opening. 13
Die Probe 17 wird von einer Haltevorrichtung getragen, so daß sie derart zentral angeordnet ist, daß von mi emittierte Sekundarelektmnen in das offene Hnde des Rohres 12 gelangen und wenigstens teilweise durch die öffnungen 13 und sodann zwischen die Elektroden 11 nud 12, um analysiert zj werden, worauf sie durch öffnungen 14 austreten und /um Nachweis auf einen Elektronenmult.plier 19 auftreffen Fine Platte mit einer Blendöffnung h:lft bc, der weiteren Ve-besse rung der Analyse. Diese allgemeine A nordnung ist in der obenerwähnten US-PS 37 39 170 dargestellt und soll hier nicht weiter erläuteri .erden. Die Rohre 11 und 12 werden von /wo stumpfen Hohlkegeln 16 auf Abstand gehalten, die außerdem Vorrichtungen zur Einhaituns des richtigen elektrischen Feldes im Bereich zwischen den Rohren 1! und t2 darstellen, wodurch erfindungsgemäß die verbesserte Analyse möglich ist Die Elemente 16 werden im folgenden als Platten bezeichnet Sie können eine Vielzahl von Formen annehmen. Wie in F i g. 1 dargestellt, sind beide L,emente 16 kegelstumpfförmig ausgebildet Natürlich kann man auch eine fiache ίο Scheibe gemäß F j g. 3a an der Seite des Elektronenmultipliers vorsehen und dennoch die Vorteile der kegelstumpfförmigen Konstruktion am Probenende beibehalten.The sample 17 is carried by a holding device so that it is arranged centrally in such a way that secondary electrons emitted by mi reach the open hands of the tube 12 and at least partially through the openings 13 and then between the electrodes 11 and 12 in order to be analyzed , whereupon they emerge through openings 14 and / for detection on an electron multiplier 19. Fine plate with a diaphragm opening h: lft bc, the further improvement of the analysis. This general arrangement is shown in the above-mentioned US Pat. No. 3,739,170 and will not be explained further here. The tubes 11 and 12 are held at a distance by / where truncated hollow cones 16, which also have devices for maintaining the correct electrical field in the area between the tubes 1! The elements 16 are hereinafter referred to as plates. They can take a variety of shapes. As in Fig. 1, both L elements 16 are designed in the shape of a truncated cone. Of course, a flat disk according to FIG. 3a on the side of the electron multiplier and still retain the advantages of the frustoconical construction at the sample end.
Wie in den Fig.3 und 3a dargestellt, können die Platten für das Gerät gemäß Fig. 1 entweder kegelstumpfförmig oder als flache Scheiben ausgebildet sein. Für andere Geräte kann die Form unterschiedlich sein und dennoch die erfindungsgemäßen Merkmale beibehalten.As shown in Figures 3 and 3a, the Plates for the device according to FIG. 1 are either frustoconical or designed as flat disks be. For other devices, the shape may be different be and still retain the features of the invention.
jo Die innere Oberfläche C1Sr Platte 16 ist, wie am besten aus den F i g. 2 und 3 zu ersehen, mit e:n<>r Vielzahl von Ringen 20 bis 24 aus hoch leitfälugem Material, beispielsweise Metall versehet«. Obwohl verschiedene Metalle geeignet sind, wird zerstäubtes Gold-Chrom vorgezogen. Die Ringe 20 bis 24 sind vorzugsweise von geringer B-eite und Dicke. Eine Breite von etwa 0,125 mm und eine Dicke von etwa 0,025 mm ist geeignet. Schmaiere und dünnere Querschnitte sind ebenfalls möglich, wobei beachtet werden muß, daß die ίο elektrische Leitfähigkeit der Ringe gro3 genug sein muß. um sicherzustellen, daß jeder Ring auf seinem ganzen Umfang auf im wesentlichen gleichem Potential liegen muß. Aus Gründer; der vereinfachten zeichnerischen Darstellung sind sowohl die Breite als auch die Dicke der Metallringe übertrieben dargestellt. Über die Oberfläche der Platte 16 und der Ringe 20 bis 24 ist ein Überzug hohen Vv Verstandes aufgebracht. Dieser besteht aus e;nem geeigneten Material, beispielsweise Metallkeramik, obwohl fast alle Hochwiderstands»..ate riali η geeignet sind, die den Bedingungen der Analyse {vor allem Hochvakuum und höhere Temoeraturen) stardhalten. Diese Anordnung ist in der obenerwähnten US-I1S 37 35 128 beschrieben Wie dort weiter ausgeführt, bilden r*ie Rohre U und J2 zwei Platten csr.es Generators für das elektrische feld. In der zentra'ui Region !wischen den V ^>der. Zylinderenden ist die elektrische Feldstärke so, wie dies gewünscht ist. Auf jeden Fall finden auf Grund der Tatsache, daß die Rohre nicht unendlich lang sind, Feldverzerrungen in der Nähe der Rohrenden statt.jo The inner surface C 1 Sr plate 16 is, as best shown in FIGS. 2 and 3, provided with e : n <> r large number of rings 20 to 24 made of highly conductive material, for example metal ”. Although various metals are suitable, atomized gold-chrome is preferred. The rings 20 to 24 are preferably of small width and thickness. A width of about 0.125 mm and a thickness of about 0.025 mm is suitable. Schmaier and thinner cross-sections are also possible, whereby it must be ensured that the ίο electrical conductivity of the rings must be large enough. to ensure that each ring must be at essentially the same potential over its entire circumference. From founder; the simplified drawing, both the width and the thickness of the metal rings are exaggerated. A high level coating is applied over the surface of the plate 16 and rings 20-24. This consists of e ; A suitable material, for example metal ceramics, although almost all high-resistance materials are suitable that meet the conditions of the analysis (especially high vacuum and higher temperatures). This arrangement is described in the above-mentioned US Pat. No. I 1 S 37 35 128. As further stated there, the tubes U and J2 form two plates csr.es generator for the electrical field. In the zentra'ui region! Wipe the v ^> der. Cylinder ends, the electric field strength is as desired. In any case, due to the fact that the tubes are not infinitely long, field distortions occur in the vicinity of the tube ends.
Der Überzug aus elektrisch leirfähigem Material rr.it hohem Widerstand sieht einen Weg sehr geringer Leitfähigkeit zwischen den beiden Rohren vor und dient dz™. 2!!? ?"f Ηργ Oberfläche der Platte auftretender. 55 Ladungen abzuführen. Dieses Abführen verh; idert. daß eine Au adung der Plattenoberfläiche das gewünsch'e Feld verändert uri stellt daher sicher, daß das Potential an ledern Punkt der Platte 16 gleich dem Potential eines entsprechenden Raumpunktes im Inneren eine«; Anaiv-60 sators mit unendlich langem Rohr 1· tThe coating of electrically conductive material rr.with high resistance provides a path of very low conductivity between the two pipes and serves dz ™. 2 !!? 55 charges occurring on the surface of the plate. This removal prevents. a charge of the plate surface changes the desired field and therefore ensures that the potential at each point of the plate 16 is equal to the potential of a corresponding Point in space inside a «; Anaiv-60 sators with an infinitely long tube 1 · t
Die Begriffe >>!" 'fahi^« in bezug auf . <· R.ngt. z0 n\· 24 und »hoher Vv ■' >i.md« sind relative BcgrifV- Der Überzug hohen wider·.· ides hat <.<>r/n^-,wc.· ι eiriei Flächenwidersur ü n. der (■■ .itn<r nun;.' \< >i \ Megaohm oder hoher Die Rip^i. 20 Im 24 h,iber vergleichsweise niedrit flächen widerständeThe terms >>! "'Fahi ^" in relation to. <· R.ngt. Z0 n \ · 24 and "high Vv ■'>i.md" are relative terms . <> r / n ^ -..., wc · ι eiriei Flächenwidersur u n of (■■ .itn <r now ;. '\ <> i \ megohms or high the Rip ^ i 20 in 24 h, r ibe comparatively low surface resistance
Auf jeder Oberfläche nni einer gewissen C-röße ^ schwierig einen gle f'vjfjii?>: < ' " ■·· ."/it nolien WOn any surface of a certain size, it is difficult to find the same f'vjfjii?>: < '"■ ··." / It nolien W
Standes aufzubringen. Wenn die Platten 16 kegelstumpfförmig gemäß den Fig. I und 3 ausgebildet sind, ist es sehr schwierig, einen -gleichmäßigen Überzug hohen Widerstandes zwischen» der inneren Kanie ?an der Offnungf25^ünd:detiaußJrenKante^imiR^ Scheibe 16 Mo^ZuseKe^Dies^i^roblein^ njaijgleintjer Gleichförmigkeit existiert DaiÜberzügeri hbhörivWiderstandeS^oWohlbei Aufbr:ingungjin.:'|tufd3m rfZerstöuburtgstechriik 'erlin-Sieba^ck^criniiUObwonl die; Ringe eine'zylindrische Asymmetnöi«korrigieren«; wird das Potential eines bestimmten Ringes vom Spannungsabfall über die Schicht zwischen den Ringen bestimmt. Daher können trot/ der Steuerung durch das Material 27 die Ringe nicht das gewünschte Potential aufweisen, wenn der Widerstand zwischen den Ringen nicht sorgfältig von der Schicht 27 festgeleg wird.Stand up. If the plates 16 are frustoconical as shown in FIGS. 1 and 3, it is very difficult to obtain an even coating of high resistance between the inner channel at the opening 25 and the outer edge of the disk 16 i ^ roblein ^ njaijgleintjer uniformity exists DaiÜberzügeri hbhörivWiderstandeS ^ oWell with exertion: ingungjin. : '| tufd3m rfZerstöuburtgstechriik' erlin-Sieba ^ ck ^ criniiUObwonl die; Rings "correct" a 'cylindrical asymmetry'; the potential of a particular ring is determined by the voltage drop across the layer between the rings. Therefore, despite the control of the material 27, the rings cannot have the desired potential if the resistance between the rings is not carefully determined by the layer 27.
Mit der vorliegenden Erfindung wird die Konstruktion und das Herstellungsverfahren der Feldbegrenzungsplatten 16 erheblich verbessert Eine keramische Scheibe 16 wird auf die Weise als Feldbegrenzungsplat te ausgebildet daß zunächst die Ringe 20 bis 24 auf der inneren Oberfläche dieser Platte aufgebracht werden. Dies kann in einfacher Weise durch Metallisieren der gesamten inneren Oberfläche und nachfolgende Auflösung des nicht gewünschten Metalls mit Fotoätztechnik geschehen, wonach die die zylindrische Symmetrie sichernden Ringe übrigbleiben.With the present invention, the construction and the method of manufacturing the field delimitation plates 16 is greatly improved. A ceramic Disk 16 is used as a field delimitation plate te formed that initially the rings 20 to 24 on the inner surface of this plate are applied. This can be done in a simple manner by metallizing the entire inner surface and subsequent dissolution of the unwanted metal with photo-etching technique happen, after which the cylindrical symmetry securing rings remain.
Dann wird ein Sektor eines Materials mit hohem Flächenwiderstand, beispielsweise bei 26. auf einen Teil der inneren Fläche der Platte 16 und über einen Teil e;nes jeden der Ringe 20 bis 24 aufgebracht. Dieses bei 26 aufgebrachte Material hat vorzugsweise einen Flächenwiderstand von etwa 1 Megaohm. Das Material 26 bildet den Hauptleitfähigkeitsweg zwischen den Ringen und bestimmt daher das Potential jedes Ringes. Über das Material 26 und den Rest der Oberfläche der Platte 16 wird ein zweites Material 27 wesentlich höheren Flächenwiderstandes aufgebracht das Potentialpunkte zwischen den Ritigen ausfüllt und Ladung abtransportiert. Das Material 27 kann in einfacher Weise ein Material mit einem Flächenwiderstand von 100 Megaohm sein. Da sich der Gesamtwiderstand zwischen den Ringen in Abhängigkeit von der FormelThen a sector of high sheet resistance material, for example at 26th, is applied to one part the inner surface of the plate 16 and over a portion of each of the rings 20-24. This at 26 applied material preferably has a sheet resistance of about 1 megohm. The material 26 forms the main conductive path between the rings and therefore determines the potential of each ring. Over the material 26 and the remainder of the surface of the plate 16, a second material 27 becomes essential higher sheet resistance applied that fills the potential points between the ritigen and charge transported away. The material 27 can be a material with a sheet resistance of 100 megaohms. Since the total resistance between the rings depends on the formula
1
R 1
R.
1
K1 1
K 1
ergibt, hai die Schient 26 mit der höheren Leitfähigkeit den wesentlichen Einfluß auf den Spannungsabfall zwischen aufeinanderfolgenden Ringen. Die Schicht mit sei"· hohem Flächenwiderstand hat nur einen geringeren Einfluß. Vorteilhafterweise ist das Flächenwiderstandsverhältnis zwischen den Schichten 27 und groß. Es sollte wenigstens 10:1 betragen. Der durch das Material 26 vorgesehene Widerstand kann auf einfachere Weise, beispielsweise durch Maskieren, reguliert werden.results, hai the rail 26 with the higher conductivity the essential influence on the voltage drop between successive rings. The layer with sei "· high sheet resistance has only one lesser influence. Advantageously, the surface resistance ratio between layers 27 and great. It should be at least 10: 1. The through the Resistance provided by material 26 can be regulated in a simpler manner, for example by masking will.
Um eine noch größere Genauigkeit zu erzielen, wird das in Fig.4 dargestellte Verfe <xn angewendet In F ι g. 4 ist auf einem TeK der Platt«. V Material 26 über und quer zu den Ringen 20 bis 24 angebracht, wie dies sektorförmig dargestellt ist Nach dem Aufbringen wird ein Sandstrahlgebläse 28 in Verbindung mit einem Ohmmeßgerät 31 benutzt, um die Schicht zwischen aufeinanderfolgenden Ringen auf den vorbestimmten Widerstand zu trimmea Um beste Resultate zu erzielen, wird vorzugsweise Material, wie dies in Fig.4 dargestellt ist, in einer radialen Linie in schmalenIn order to achieve even greater accuracy, the method shown in FIG. 4 is used in FIG. 4 is the flat at a TeK «. V Material 26 applied over and across the rings 20-24 as shown in sector form.After application, a sandblast fan 28 is used in conjunction with an ohm meter 31 to trim the layer between successive rings to the predetermined resistance for best results achieve, is preferably material, as shown in Fig.4, in a radial line in narrow
Stöcken entfernt, wobei die Grenzen parallel zu einerSticks away, with the borders parallel to one
■tpeldlinie sind* bis der gewünschte ,Widerstandzwischen■ field lines are * to the desired resistance between
^aufeihanijii^ erreicht iist Nach- ,.^ aufeihanijii ^ reached iist after-,.
. ^läeriPlattöieSn^erseißeflJiWeisei v^^benjbeschneben&sf. ^ läeriPlattöieSn ^ erseißeflJiWeisei v ^^ benjbeschneben & sf
Platte 16 auftretenden Ladungen abgeführt werden, obwohl die Schicht 27 nur sehr wenig zum Spannungsabfall zwischen den aufeinanderfolgenden Ringen beiträgt. Die Schicht 26 stellt die hauptsächliche ι <; Steuereinrichtung für diesen Abfall darPlate 16 occurring charges are dissipated, although the layer 27 has very little to do with voltage drop between the successive rings. Layer 26 is the main one ι <; Control device for this waste
Verschiedene Materialien und Maschinen können /ur Herstellung benutzt werden Die Platten sind aus nicht leitendem Material, be s, eisweise Keramik, hergestellt. Aluminiumoxid ist ein brauchbares Material fur die :o Platten 16. Verschiedene Materialien können fur die Herstellung der Schichten 26 und 7 verwendet werden. Beispielsweise kann eine Metallke.amik. wie sie ir der US-PS 37 39)70 beschrieben ist eingesetzt werden oder im Handel erhältliche Überzugsmaterialien Die Überzöge sollten mit dem Hochvakut i\ und den hohen Aushei/temperaturen verträglich sein, denen der AnalysaU/ bei seinem Gebrauch ausgesetzt ist. Die Dicke eines aufgebracht.... Überzuges 20 ist normalerweise kleiner als 0.025 mm.Various materials and machines can be used to manufacture the panels. The panels are made of non-conductive material, including ceramics. Alumina is a useful material for the: o Panels 16. Various materials can be used to make layers 26 and 7. For example, a Metallke.amik. as described ir U.S. Patent 37 39) 70 are used or commercially available coating materials over the hesitations should be compatible with the Hochvakut i \ and the high Aushei / temperatures, which is / exposed to the AnalysaU in its use. The thickness of an applied .... coating 20 is typically less than 0.025 mm.
je Am Schluß der Herstellung der erfindi ngsgemäßen Begrenzungsplatten wird die Schicht 27 über die Oberfläche der Plane 16. unter Einschluß der Metallringe 20 bis 24 und des getrimmten Widerstandes 26. aufgebracht. Ein zerstäubter dünner Film aus Metallkeramik von Nickel und Aluminiumoxid ist dazu geeignet Da der getrimmte Widerstand 26 den überwiegenden Einfluß auf die Reduzierung der Feldverzerrung besitzt ist das Aufbringen der Schicht 27 nicht mehr kritisch. obwohl vorzugsweise die Gleichmäßigkeit der S hkht 27 immer noch überwacht wird.each at the end of the production of the according to the invention Boundary plates is the layer 27 over the surface of the tarpaulin 16. including the metal rings 20 to 24 and the trimmed resistor 26th applied. An atomized thin film of metal-ceramic of nickel and aluminum oxide is suitable because the trimmed resistor 26 is the predominant The application of the layer 27 is no longer critical. although preferably the evenness of the shkht 27 is still being monitored.
Als Alternative zum Sandstrahltrimmen des Widerstandes 26 kann auch ein chemisches Ätzverfahren angewendet werden. Eine Art des chemischen Ätzens besieht dann, d=S Ost Widerstand zwischen aufsinanderfolgenden Ringen gemessen wird, um die Abweichung vom gewünschten Wert zu ermitteln. Mit^einem milden Ätzmittel wird dann das zu trimmende Gebiet chemisch geätzt, um die Dicke um den gev jnschten Betrag zu verringern. Durch zeitliche Begrenzung der Ätzzeit kann der endgültige Widerstand genau eingehalten werden.As an alternative to sandblasting the resistor 26, a chemical etching process can also be used. One type of chemical etching then involves measuring the d = S east resistance between successive rings to determine the deviation from the desired value. The area to be trimmed is then chemically etched with a mild etchant to reduce the thickness by the desired amount. By limiting the etching time, the final resistance can be precisely adhered to.
Wie bereits dargelegt ist die Erfindung nicht auf die dargestellte Form beschränkt Als Beispiel für ein weiteres Einsatzgebiet der Erfindung sei auf F i g. 5 der Zeichnung verwiesen, worin der Querschnitt einer QuadrupolfeldbegrenzungseinheA eines bekannten Typs dargestellt ist Da der Quadrupol an sich in Bauweise und Zweck bekannt ist soli hierauf nicht näher eingegangen werden. Zum Quadrupol wird im f» übrigen auf die einschlägige Literatur verwiesen.As already stated, the invention is not limited to Shown shape limited. As an example of a further field of application of the invention, refer to FIG. 5 of the Referring to the drawing, in which the cross-section of a quadrupole field limiting unit of a known Because the construction and purpose of the quadrupole is known per se, it should not be shown on this will be discussed in more detail. For the rest, reference is made to the relevant literature on the quadrupole.
In Fig.5 ist eine Ansicht der Fläche einer Feldbegrenzungsplatte für einen Quadrupol dargestellt Die Platte ist gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut Wie aus der Figur ersichtlich, sind vier Stangen 50 in rechtwinkliger Anordnung vorgesehen. Sie enden in der Fläche einer Platte 51 aus Keramik oder einem anderen elektrisch isolierenden Material. Vorrichtungen zum Anlegen der gewünschten Spannun-In Figure 5 is a view of the surface of a Field delimitation plate for a quadrupole shown. The plate is in accordance with the present invention constructed As can be seen from the figure, four rods 50 are provided in a right-angled arrangement. They end in the surface of a plate 51 made of ceramic or another electrically insulating material. Devices for applying the desired voltage
gen an die Stangen 50 sind nicht dargestellt. Eine Öffnung 52 ist im Mittelteil der Platte 51 vorgesehen, urn geladene Teilchen einzulassen, die den Quadrupol der Länge lang durchlaufen.conditions on the rods 50 are not shown. One Opening 52 is provided in the central part of the plate 51 admitting charged particles that traverse the length of the quadrupole.
Auf der inneren Oberfläche der Platte 51 sind mehrere leitfähige Streifen 53, 54 und 55 aufgebracht, deren La?* auf der Flache der Platte 51 mit Äquipotefriialrcgionen wenigstens, im Gebiet zwischen den Polen ,50 übereinstimmt. Die die leitfähigen Äquipotentiallinien bildenden Streifen treffen sich, wie dies dargestellt ist, an vom mittleren Teil der Platte 51 entfernten Stellen.Several conductive strips 53, 54 and 55 are applied to the inner surface of the plate 51, whose La? * on the surface of the plate 51 with Equipotential regions at least, in the area between the poles, 50 matches. The strips forming the conductive equipotential lines meet, as this is shown on from the central part of the plate 51 distant places.
In einem Gebiet der Platte 51, wo die Äquipotentiatlinit.n 53, 54 und 55 sich aus dem aktiven Gebiet desIn an area of the plate 51, where the equipotential lines 53, 54 and 55 are from the active area of the Quadrupels herauserstrecken, ist ein Abschnitt eines Materials mit hohem Flächenwiderstand 56 auf der Platte 51 und in Kontakt mit und über den Flächen der Linien 53, 54 und 55 aufgebracht. Dieses Gebiet 56 entspricht dem Gebiet 26 der F i g. 2 und 4 sowohl in Aufbau als auch Zweck. Es kann, wie dies zu Fig.4 beschrieben ist, getrimmt werden, um den gewünschten Spannungsabfall und das gewünschte Potential auf den Linien 53,54 bzw. 55 zu erzeugen.Extending quadruples is a portion of high sheet resistance material 56 on top of the Plate 51 and applied in contact with and over the areas of lines 53, 54 and 55. This area 56 corresponds to area 26 of FIG. 2 and 4 both in structure and purpose. It can, as shown in Fig.4 is described, trimmed to the desired one Voltage drop and the desired potential on the Lines 53, 54 and 55, respectively.
Ober die Fläche der Platte 51 unter Einschluß des Gebietes 56 wird dann eine Schicht aus einem Material wesentlich höheren Flächenwiderstandes aufgebracht, die der Schicht 27 gemäß F i g. 2 bis 4 sowohl in Aufbau als auch Zweck entspricht.Over the surface of the plate 51 including the area 56 is then a layer of a material Much higher sheet resistance applied, which of the layer 27 according to FIG. 2 to 4 both under construction as well as purpose.
i 530/474i 530/474
Claims (5)
derjenige des SrnichtÜberzuges (27) ist und dei..
Gesamtwiderstand zwischen je zwei benachbarten Streifen (20, 21, 22, 23, 24, 53, 54, 55) durch entsprechend gewählte Segmentbreite und/oder •dicke festlegbar ist. I. An array of electrodes for electrical fields with electrodes arranged at the ends of several electrodes that enclose a certain space, these spaced apart, non-conductive plates that limit the electrical field, on whose surfaces facing the electrode space are easily conductive strips on lines, the equipotential lines of the unlimited field with infinitely long electrodes, are arranged at a distance from one another, these surfaces and the strips arranged thereon being covered by a high-resistance layer, characterized in that under the high-resistance layer coating (27) between the strips (20, 21, 22, 23, 24, 53,54,55} Resistance chunks (28, §6) are arranged in the form of layer · • segments whose surface resistance is at least «smaller by a factor of IG
is that of the non-coating (27) and the ..
Total resistance between two adjacent strips (20, 21, 22, 23, 24, 53, 54, 55) can be determined by appropriately selected segment width and / or thickness
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US00389329A US3818228A (en) | 1973-08-17 | 1973-08-17 | Field termination plates for charged particle analyzers |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2431415A1 DE2431415A1 (en) | 1975-03-20 |
| DE2431415B2 true DE2431415B2 (en) | 1977-07-28 |
| DE2431415C3 DE2431415C3 (en) | 1978-03-23 |
Family
ID=23537798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2431415A Expired DE2431415C3 (en) | 1973-08-17 | 1974-06-29 | Electrode assembly for electric fields and process for their manufacture |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3818228A (en) |
| JP (1) | JPS5423278B2 (en) |
| DE (1) | DE2431415C3 (en) |
| FR (1) | FR2241158B1 (en) |
| GB (1) | GB1427906A (en) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4079254A (en) * | 1975-09-11 | 1978-03-14 | Analog Technology Corporation | Mass spectrometer filter |
| JPS5320995A (en) * | 1976-08-09 | 1978-02-25 | Minnesota Mining & Mfg | Apparatus for surface layer analysis |
| US4146787A (en) * | 1977-02-17 | 1979-03-27 | Extranuclear Laboratories, Inc. | Methods and apparatus for energy analysis and energy filtering of secondary ions and electrons |
| JPS597736Y2 (en) * | 1977-02-25 | 1984-03-09 | 日本電子株式会社 | electron spectrometer |
| JPS6037644A (en) * | 1983-08-10 | 1985-02-27 | Anelva Corp | Surface analyzer device |
| US4714831A (en) * | 1986-05-01 | 1987-12-22 | International Business Machines | Spherical retarding grid analyzer |
| US5097125A (en) * | 1986-06-04 | 1992-03-17 | Arch Development Corporation | Photo ion spectrometer |
| US5008535A (en) * | 1988-09-02 | 1991-04-16 | U.S. Philips Corporation | Energy analyzer and spectrometer for low-energy electrons |
| GB2244369A (en) * | 1990-05-22 | 1991-11-27 | Kratos Analytical Ltd | Charged particle energy analysers |
| SE9702053D0 (en) * | 1997-05-29 | 1997-05-29 | Staffan Jonsson | Quadrupole gas detector |
| EP1946352A4 (en) * | 2005-11-01 | 2010-10-13 | Univ Colorado | Multichannel energy analyzer for charged particles |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2945124A (en) * | 1955-08-04 | 1960-07-12 | Bell & Howell Co | Formation of electrical fields |
| US3670162A (en) * | 1970-09-23 | 1972-06-13 | Avco Corp | Charged particle analyzer |
| US3735128A (en) * | 1971-08-27 | 1973-05-22 | Physical Electronics Ind Inc | Field termination plate |
| US3739170A (en) * | 1971-12-20 | 1973-06-12 | Physical Electronics Ind Inc | Auger electron spectroscopy |
-
1973
- 1973-08-17 US US00389329A patent/US3818228A/en not_active Expired - Lifetime
-
1974
- 1974-04-11 GB GB1629874A patent/GB1427906A/en not_active Expired
- 1974-05-15 FR FR7416904A patent/FR2241158B1/fr not_active Expired
- 1974-06-29 DE DE2431415A patent/DE2431415C3/en not_active Expired
- 1974-08-02 JP JP8896074A patent/JPS5423278B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2241158B1 (en) | 1980-04-11 |
| US3818228A (en) | 1974-06-18 |
| DE2431415C3 (en) | 1978-03-23 |
| GB1427906A (en) | 1976-03-10 |
| JPS5051386A (en) | 1975-05-08 |
| JPS5423278B2 (en) | 1979-08-13 |
| FR2241158A1 (en) | 1975-03-14 |
| DE2431415A1 (en) | 1975-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2719930C2 (en) | X-ray detector | |
| DE4341149C2 (en) | Multipole device and method for producing a multipole device | |
| DE2921151C2 (en) | Device for the detection of backscattered electrons emanating from a sample in a scanning electron beam microscope | |
| DE2431415B2 (en) | ELECTRODE ARRANGEMENT FOR ELECTRIC FIELDS AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION | |
| DE2260864C2 (en) | Secondary emission electron multiplier with a channel plate | |
| DE3248184C2 (en) | X-ray detector and process for its manufacture | |
| DE19730896A1 (en) | Ion mobility spectrometer in a centripetal arrangement | |
| DE19861106A1 (en) | Ionization chamber for an ion mobility spectrometer (IMS) | |
| DE102016100814A1 (en) | mass spectrometer electrode | |
| DE4426225B4 (en) | Device for checking the porosity of thin rubber products | |
| DE3008685A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR ADJUSTING THE FREQUENCY CHARACTERISTICS OF A PIEZOELECTRIC RESONATOR | |
| DE2822691A1 (en) | DEVICE FOR ELECTROCHEMICAL MEASUREMENT OF OXYGEN CONCENTRATION IN COMBUSTION GASES | |
| DE3407197C2 (en) | cathode ray tube | |
| DE2436622C2 (en) | Image converter or image intensifier tube | |
| DE2163092C3 (en) | Cathode ray recording tube | |
| DE2512873C2 (en) | Device for promoting electron discharge for a gas discharge display device | |
| DE19727122C2 (en) | Ion-mobility spectrometer | |
| DE1902293C3 (en) | Secondary electron multiplier | |
| DE112016006767T5 (en) | SAMPLE HOLDER AND CHARGE STAINING MACHINE WITH SUCH A HOLDER | |
| DE2300316C2 (en) | Secondary electron multiplier and process for its manufacture | |
| DE1925069C3 (en) | Secondary electron multiplier | |
| DE1107836B (en) | Counter tubes in the form of an electron beam tube | |
| DE1040137B (en) | Electron discharge device | |
| DE3302234C2 (en) | ||
| DE2602677C2 (en) | Gas discharge indicator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |