DE2737903B1

DE2737903B1 - Verfahren zur Herstellung eines Analysatorsystems fuer ein Multipol-Massenfilter

Info

Publication number: DE2737903B1
Application number: DE19772737903
Authority: DE
Inventors: Jochen Dr Rer Nat Franzen
Original assignee: Dr Franzen Analysentechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Bruker Daltonics GmbH and Co KG
Priority date: 1977-08-23
Filing date: 1977-08-23
Publication date: 1979-03-01
Also published as: DE2737903C2

Description

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert Dabei zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Formkern mit eingeschliffenen Nuten, eingelegten Folien und übergezogenem Rohr aus elektrisch isolierendem Material, Fig.2 einen Querschnitt durch den Formkern mit angeschmiegtem Rohr und mit diesem fest verbundenen Folien, und F i g. 3 einen Querschnitt durch das abgezogene Quadrupolrohr mit den die Innenseite der Rohreinbuch- tungen beschichtenden Metallfolien, die mit dem Rohrmaterial fest verbunden sind.
Ein vorbearbeiteter Formkern 1, der beispielsweise aus einem Spezialstahl besteht und in den halbkreisförmige Nuten 3 eingeschliffen sind, wird mit Metallfolien 5 versehen, indem die Metallfolien 5 in die halbkreisförmigen Nuten 3 eingelegt werden. Anschließend wird über den mit den Metallfolien 5 versehenen Formkern 1 ein Glasrohr 7 gezogen und gegebenenfalls verschlossen und evakuiert.
Anschließend wird das über den Formkern 1 gezogene Glasrohr 7 zum Beispiel in einem Ofen auf eine geringfügig oberhalb des Transformationspunktes des Glases liegende Temperatur erhitzt, wobei sich das Glasrohr 7 unter Anschmiegen an den Formkern 1 auf die in den Nuten 3 befindlichen Metallfolien 5 legt und mit diesen eine feste Verbindung eingeht, beispielsweise verschmilzt (F i g. 2). Beim Abkühlen zieht sich der Formkern stärker zusammen als das geformte Glasrohr 7, so daß der Formkern 1 leicht aus dem geformten Glasrohr 7 herausgezogen werden kann.
In F i g. 3 ist das fertiggestellte Analysatorsystem für ein Quadrupol-Massenfilter als mit Rohreinbuchtungen 9 versehenes Glasrohr 7 dargestellt, wobei im Inneren des Glasrohres 7 mit den Rohreinbuchtungen 9 die Metallfolien 5 fest verbunden sind.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung eines Analysatorsystems für ein Multipol-Massenfilter, wobei zuerst ein Rohr aus elektrisch isolierendem Material über einen mit parallelen Nuten versehenen Formkern gezogen wird, dessen Material einen höheren Ausdehnungskoeffizienten als das isolierende Material aufweist, wobei dann das Rohrmaterial durch Erhitzung erweicht, dem Formkern angeschmiegt und anschließend nach verfestigender Abkühlung mit den eingeprägten Rohreinbuchtungen vom Formkern abgezogen wird und wobei außerdem die Innenseiten der Rohreinbuchtungen jeweils mit einer Metallschicht versehen werden, d a du r c h geke n n zeichnet, daß vor dem Erweichen des Rohres in die Nuten des Formkerns Metallfolien eingelegt werden, die beim Anschmiegen des Rohrmaterials mit diesem eine feste Verbindung eingehen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienmaterial den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie das Rohrmaterial aufweist
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Rohrmaterial weisende Folienoberfläche vor Einlegen in die Nuten des Formkerns mit einem Überzug versehen wird, der beim Erweichen des Rohrmaterials ebenfalls erweicht.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Rohrmaterial aus Glas besteht, dadurch gekennzeichnet, daß als Überzug ebenfalls Glas verwendet wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Durch die US-PS 33 28 146 ist ein Verfahren dieser Art bekanntgeworden, bei dem das Aufbringen der Metallschicht auf die Innenseite der Rohreinbuchtungen dadurch erfolgt, daß die Rohreinbuchtungen an ihrer Innenseite nach dem Abziehen des fertig geformten Rohres vom Formkern metallisiert werden. Diese Metallisierung erfolgt durch Aufdampfen einer entsprechenden Metallschicht oder aber durch Aufbringen einer derartigen Schicht mittels Kathodenzerstäubung.

Nachteilig ist hierbei vor allem, daß das nachträgliche Aufbringen der leitenden Schicht die Maßhaltigkeit des Analysatorrohres zerstört. Denn die von einem Quadrupol-Filter durchgelassene lonenmasse m hängt nach der Gleichung (q = const. r 0,7) von der Amplitude V und der Kreisfrequenz o der angelegten Hochfrequenzspannung sowie vom Scheitelabstand der jeweiligen Stäbe 2 ro ab. Damit bei einer eingestellten Durchlaßmasse m = 1000 (atomare Masseneinheiten) an zwei beliebigen Stellen im Quadrupolfilter die Differenz der durchgelassenen Masse nicht größer als 0,1 ist, darf die relative Abweichung des Scheitelabstands 1(2 rs,) 2 ~ höchstens 1/20 000 betragen. Dies ergibt bei einem diagonalen Scheitelabstand 2 ro von üblicherweise 8 mm eine Genauigkeitsforderung von 0,4 um. Das Quadrupolsystem stellt elektrisch gesehen einen Kondensator der Kapazität C dar, an dem eine Hochfrequenzspannung mit der Frequenz v rund mit der Amplitude V liegt. Bei üblichen Daten von C = 50 pF, v = 2 MHz und V = 5 kV fließen Spitzenströme von i = Vw C= 3 A. Ströme in dieser Größenordnung fließen über die leitfähige Schicht und verursachen über sie hinweg einen Spannungsabfall zwischen den verschiedenen Stellen der Oberfläche im Quadrupol.

Für die Spannung Vist ähnlich wie gemäß der obigen Gleichung für den Scheitelabstand 2 ro eine hohe Präzision zu fordern, nach der die Spannung an verschiedenen Stellen unter den Bedingungen des obigen Zahlenspiels nur maximal um 1/10 000 von ihrem Sollwert abweichen darf, so daß der Widerstand einer der vier leitenden Schichten über seine Länge hin nicht mehr als 0,1 Q betragen darf. Bei einem Metall mit einem spezifischen Widerstand von 10-5 Q cm als leitendem Schichtmetall, wobei die Länge der Schicht etwa 20 cm und die Breite der Schicht etwa 1 cm beträgt, ist eine Mindestschichtdicke von 20 lLm zu fordern, wobei nach den obigen Darlegungen die Präzision der Dicke der Schicht sich im Bereich von 0,4 m halten muß. Eine solche Genauigkeit ist nach dem gegenwärtigen Stand der Technik weder elektrolytisch noch mittels Aufdampfens oder Auftragens erreichbar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem die Maßhaltigkeit der Elektrodenoberflächen in ihrer Form und hinsichtlich ihrer Position zu den jeweils anderen Elektroden deutlich verbessert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das im Kennzeichen des Hauptanspruches genannte Merkmal gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Dadurch, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren im Gegensatz zum Stand der Technik nicht ein nachträgliches Metallisieren der Innenseite der Rohreinbuchtungen erfolgt, sondern vor dem Erweichen des Rohres in die Nuten des Formkerns Metallfolien eingelegt werden, die beim Anschmiegen des Rohrmaterials mit diesem eine feste Verbindung eingehen, gelingt es, die Maßhaltigkeit mit wesentlich größerer Präzision, nämlich im Bereich von etwa 0,4 Fm, auch bei größeren Schichtdicken, wie beispielsweise 20 ltm und mehr, einzuhalten.