DE2754685A1 - Massenspektrometer - Google Patents
MassenspektrometerInfo
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Description
Dr. Franzen Analysentechnik GmbH & Co., Kommanditgesellschaft,
Hohentorstraße 77A, 2800 Bremen
Massenspektrometer
Die Erfindung betrifft ein Massenspektrometer mit einer Ionenquelle,
einem Massenfilter und mindestens einem Ionendetektor, wobei Massenfilter und Ionendetektor nicht fluchtend seitlich
zueinander versetzt angeordnet sind.
Ein Massenspektrometer der hier betrachteten Art besteht im allgemeinen aus einer Ionenquelle beliebiger Bauart, beispielsweise
einer Ionisationskammer zur chemischen Ionisierung, wie sie
in der DT-OS (Patentanmeldung P 27 37 852.5) beschrieben
ist, einem Massenfilter, insbesondere einem Quadrupol-Massenfilter,
der in der DT-PS 444 900 beschriebenen Art, wie es beispielsweise
gemäß der DT-OS und deren erstem Zusatzpatent ausgeführt
ist, und einem Ionendetektor.
716/08
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BOElIMLRT & liOEHMLÄT
Es ist bekannt, Ionenquellen, Massenfilter und Detektoren in der genannten Reihenfolge in einer Achse fluchtend anzuordnen,
wobei diese Anordnung allgemein als "in-axis"- Anordnung bezeichnet wird. Nachteilig bei der genannten Anordnung ist, daß
aufgrund der derart angegebenen direkten "Sichtverbindung" von Quelle und Ionendetektor alle Neutralteilchen, die aus der Quelle
kommend das Massenfilter unbeeinflußt durchqueren, in den Detektor gelangen und dort je nach Art des Detektors einen
unerwünschten Untergrundstrom erzeugen können; solche Neutralteilchen können insbesondere angeregte oder metastabile neutrale
Moleküle und Photonen im UV- oder weichen Röntgen-Bereich sein. Üblicherweise wird ein Sekundärelektronenvervielfacher als
Detektor verwendet.
Um diesen störenden Untergrundstron zu reduzieren, der durch die
direkte "Sichtverbindung" zwischen Quelle und Detektor auftritt, ist man dazu übergegangen, den Detektor gegen die Achse des Massenfilters
seitlich zu versetzen. Diese Anordnung wird als "offaxis"-Anordnung bezeichnet. Insbesondere erzwingen Ionenstrommessungen,
die bis an die Nachwe:.sgrenze eines Massenspektrometers gehen, eine solche 1Off-axis"-Anordnung des Detektors, um das
Signal-Untergrund-Verhältnis des Detektors zu verbessern.
Hierzu müssen Massenfilter, insbesondere Quadrupol-Massenfilter,
und "off-axis";-Ionendetektor ionenoptisch gekoppelt werden. In bekannter Weise erfolgt dies hauptsächlich durch elektrostatische
Ablenkfelder, die durch geeignet geformte Metallblech-Elektroden erzeugt werden. Auch sind Anordnungen bekannt, die allein die auf
positive Ionen anziehende Wirkung des hohen negativen Potentials
der ersten Dynode eines Sekundärelektronenvervielfachers ausnutzen,
wobei dieses Potential typischerweise in Bereichen von 2000 bis 3000 V liegt.
Bei solchen Umlenkanordnungen wirkt sich allerdings nachteilig aus,
daß alle bisher bekannten und in Massenspektrometern eingesetzten Multipol-Massenfilter die Eigenschaft besitzen, daß die zu unter-
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suchenden Ionen bei ihrem Austritt aus dem Massenfilter eine von der Ionenmasse und der Phase des Multipol-Hochfrequenzfeldes abhängige
Energie- und Winkelverteilung aufweisen. Deswegen bewirken alle dem heutigen Stand der Technik entsprechenden und lediglich
auf elektrostatische Abstoßungs- oder Anziehungsfelder zurückgreifende "off-axis"-Ablenkanordnungen über die massenabhängigen
Energie- und Winkelverteilungen der Ionen eine mehr oder minder große Massenabhängigkeit der Ionen-Umlenkung. Nachteilig ist insbesondere
der von "off-axis"-Anordnungen der heute üblichen Bauart
bewirkte unzureichende Wirkungsgrad.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Massenspektrometer
der eingangs genannten Art unter Vermeidung der oben beschriebenen Nachteile zu verbessern. Insbesondere soll ein Massenspektrometer
geschaffen werden, das eine zuverlässige Führung der zu untersuchenden Ionen zwischen Massenfilter und Ionendetektor
gewährleistet. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem
Massenspektrometer der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zwischen Massenfilter und Ionendetektor ein langgestrecktes
elektrostatisches, im wesentlichen zylinderförmiges, radiales, Führungsfeld angeordnet ist, das Ionen mit einer zum
Führungsfeld axialen Geschwindigkeitskomponente in ellipsenartigen Schraubenbahnen um seine Achse zum Eingang des Detektors
führt.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus,daß
das Führungsfeld durch einen sich im wesentlichen zwischen Massenfilter und Ionendetektor erstreckenden, entgegengesetzt
zur Ladung der zu untersuchenden Ionen geladenen, im wesentlichen linienförmigen Leiter erzeugt ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung ist der Leiter ein elektrisch
unter Spannung stehender Metalldraht, wobei eine weitere Ausführungsform vorsieht, daß der Leiter in einem länglichen Gehäuse
isoliert gespannt ist. Zwischen Draht und Gehäuse wird eine elektrische Spannung gelegt, und zwar derart, daß der Draht eine dem
Vorzeichen der Ionenladung entgegengesetzte mittlere Spannung
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BOIHMCIiT & IiOEHMEKT
AO
trägt, wobei der Draht insbesondere zur Führung positiver Ionen auf
auf einer negativen Spannung liegt.
Eine koaxiale Anordnung von elektrischen Leitern besitzt eine der folgendenGleichung entsprechende Potentialverteilung:
r .
U(r) = U (InJ ) / (In -^)
a a
a a
Dabei sind r. bzw. r die Radien von Innen- bzw. Außenleiter, ι a
wobei der Außenleiter im vorliegenden Fall ein Gehäuse ist, das einen kreisförmigen Querschnitt besitzt. U ist das Potential
des Innenleiters relativ zum Außenleiter. Gelangen geladene Teilchen (Ladung q) in den Bereich des Führungsfeldes, so erfahren sie
eine radial zur Leiteranordnung gerichtete Kraft vom Betrag
K = grad U(r) ' q,
unter deren Wirkung sie sich auf ellipsenartigen Bahnen um den Zentralleiter bewegen. Besitzen die geladenen Teilchen
eine axiale Drift, so gehen die ebenen Bahnen in ellipsenartige Schraubenbahnen um den Leiter über. Die Bcv/egung der Ionen erfolgt damit vom Radialfeld geführt in axialer Richtung des Führungsfeldes .
eine axiale Drift, so gehen die ebenen Bahnen in ellipsenartige Schraubenbahnen um den Leiter über. Die Bcv/egung der Ionen erfolgt damit vom Radialfeld geführt in axialer Richtung des Führungsfeldes .
Gemäß weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen,
daß das Gehäuse seitliche Öffnungen für Eintritt bzw.
Austritt der zu untersuchenden Ionen und gegebenenfalls vorhandener störender Neutralteilchen besitzt.
daß das Gehäuse seitliche Öffnungen für Eintritt bzw.
Austritt der zu untersuchenden Ionen und gegebenenfalls vorhandener störender Neutralteilchen besitzt.
Vorteilhaft ist, den Leiter lediglich einseitig einzuspannen, wobei insbesondere das freie Ende des Leiters in die Richtung
der Achse des Massenfilters zum Massenfilter hin gebogen ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß im Bereich
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der Eintrittsstelle der zu untersuchenden Ionen in das Führungsfeld in wesentlichen senkrecht zur Achse des Führungsfeldes eine
die zu untersuchenden Ionen mit abstoßender Spannung versehende Pusher-Platte angeordnet ist.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß zwei Ionendetektoren
relativ zum Massenfilter gegeneinander versetzt angeordnet sind; und daß das Massenfilter mit jedem Detektor durch
jeweils ein langgestrecktes Führungsfeld verbunden ist. Vorzugsweise kann dabei vorgesehen sein, daß zwischen dem Massenfilter
und jedem der beiden Ionendetektoren jeweils ein elektrisch vorgespannter Leiter angeordnet ist, wobei die Leiter gegeneinander
isoliert sind. Werden die Leiter dann mit Spannungen entgegen gesetzter Vorzeichen versehen, so können auf diese Weise
positive und negative Ionen simultan gemessen werden.
Bei einer Ausführungsform, die sich dadurch auszeichnet, daß
einer der Ionendetektoren hochverstärkend, der andere relativ wenig verstärkend ist, eröffnet die doppelte Auslegung der
Teilchen-Führungsanordnung zu zwei getrennten lonendetektoren,
insbesondere Sekundärelektronenvervielfachern, die Möglichkeit einer quasisimultanen Messung von Einzelionenströmen und Totalionenstrom,
die durch schnelles Umschalten der Spannung der Drähte erreichbar ist. Mit dem stark verstärkenden Detektor
werden empfindliche Einzelstrommessungen durchgeführt, während der niederverstärkende Detektor für die Messung des totalen
Ionenstroms vorgesehen ist. Durch einfaches Umpolen der Spannungen der beiden voneinander isolierten Drähte und
gleichzeitiges Umschalten des Einzelmassen-Filters zu einem Hochpass-Filter, das ab einer Grenzmässe alle höheren Massen
durchläßt, werden die jeweiligen Ionenströme den zugeordneten Detektoren zugeführt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Anprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der
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Ausführungsbeispiele anhand der anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung
eines ersten Ausführungsbeispiels eines Teils des erfindungsgamäßen Massenspektrometer
mit einem durchgezogenen Führungsdraht;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines anderen
Ausführungsbeisoiels des in Fig. 1 gezeigten
Teils des erfindungsgemäßen Massenspektrometer,
wobei der Führungsdraht im Bereich des Massenfilters frei endet und ihm gegenüber eine
Pusher-Platte angeordnet ist;
Fig. 3 die schematischen Darstellung eines weiteren
Ausführungsbeispiels des Teils des erfindungsgemäßen
Massenspektrometers mit zur Achse des Massenfilters hin gebogenem freien Ende
des Führungsdrantes; und
Fig. 4 die schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Teils des Massenspektrometers
mit zwei Ionendatektoren.
Das in Fig. 1, in Teilen dargestellte Massenspektrometer besteht aus einem Quadrupol-Massenfilter 10 und einem zu dessen Achse
11, die strichpunktiert angedeutet ist, versetzten Sekundärelektronenvervielfacher
(SEV) 12 als Ionendetektor. Quadrupol-Massenfilter 10 und Sekundärelektronenvervielfacher
12 sind ionenoptisch durch eine Teilchenführungsanordnung 13 verbunden. Die Teilchenführungsanordnung 13 besteht aus einem
zwischen Quadrupol-Massenfilter 10 und Sekundärelektronenvervielfacher
12 senkrecht zu deren Längsachsen sich erstreckenden Gehäuse 14, in dessen Längsachse ein Metalldraht 16 gespannt
ist, der an den Stirnflächen 17 des Gehäuses 14 mittels Isolierungen 18 befestigt ist. Der Draht 16 ist auf ein elektrisches
Potential vorgespannt, das die aus dem Quadupol -Massenfilter austretenden Ionen anzieht, die mittels des Sekundärelektronenvervielfachers
12 detektiert werden. Das Gehäuse 14 besitzt jeweils eine mit dem Quadrupol-Massenfilter 10 und dem Sekundär-
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elektronenvervielfacher 12 in Verbindung stehende Öffnung 19 bzw.
21, wobei die Öffnungen 19, 21 so angeordnet sind, daß der wesentliche
Teil der zu untersuchenden Ionen vom Quadrupol-Massenfilter 10 durch die Öffnung 19 in das Gehäuse 14 eintreten und aus
dem Gehäuse 14 durch die Öffnung 21 zum Sekundärelektronenvervielfacher
12 austreten kann. In der Richtung der Achse 11 des Quadrupol-Massenfilters, besitzt das Gehäuse 14 eine öffnung
zum Austritt gegebenenfalls vorhandener oder durch Entladung von Ionen am Metalldraht 16 entstehender Neutralteilchen. Die öffnung
22 liegt dabei der Öffnung 19 für den Eintritt der Teilchen aus dem Quadrupol-Massenfilter 10 gegenüber. Mit der ersten
Dynode des Sekundärelektronenvervielfachers 12 ist bei der
Öffnung 21 ein rohrförmiger Ansatz 23 verbunden, der mit der öffnung 21 zum Heraustreten der Ionen aus der Teilchenführungsanordnung
13 eine ionenoptische Linse bildet. Der rohrförmige Ansatz 11 ist dabei für die zu untersuchenden Ionen elektrisch
anziehend vorgespannt. Das Gehäuse 14 wird gegebenenfalls auf einer
Spannung gehalten, die der Spannung des Metalldrahtes 16 vorzeichenmäßig
entgegengesetzt ist.
Um die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Massenfilters zu
erläutern, ist es sinnvoll vorauszuschicken, daß bei einem Massenspektrometer einer Ionenquelle (nicht gezeigt), die sich
am Anfang des Quadrupol-Massenfilters 10 befindet geladene Teilchen oder Ionen erzeugt werden, die durch das Quadrupol-Massenf
ilter 10 gefiltert werden, so daß - der jeweiligen Durchlaßmasse entsprechend - nur ein bestimmter Teil der Ionen
aus dem Quadrupol-Massenfilter 10 durch die öffnung 19 in das
Gehäuse 14 der Teilchenführungsanordnung 13 eingelassen wird.
Der Metalldraht 16 besitzt eine elektrische Spannung. Ebenfalls
ist das Gehäuse 14 elektrisch vorgespannt. Derart wird im Inneren des Gehäuse 14 ein zylinderförmiges Führungsfeld gebildet, daß
auf die Ionen, im Gehäuse 14 eine Kraft in Richtung des Metall-
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drahtes ausüben. Durch diese Kraft werden die Ionen auf
ellipsenartige Bahnen um den Metalldraht 16 gezwungen.
Aus dem Quadrupol-Massenfilter 10 in das Gehäuse 14 eintretende
Neutralteilchen sowie ein Teil der durch Entladung am Metalldraht 16 gebildete Neutralteilchen treten
durch die Öffnung 22 wieder aus dem Gehäuse 14 aus.
Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 bis 4 werden
für gleiche Teile des Massenspektrometers gleiche Bezugszeichen verwendet.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist der Metalldraht 16
lediglich an einem Ende, nämlich in der Nähe des Sekundärelektronenvervielfachers
12, isoliert gegen das Gehäuse 14 an der dort befindlichen Stirnfläche 17 eingespannt, während
der Metalldraht 16 im Gehäuse 14 in Höhe der Öffnung 19 zum
Quadrupol-Massenfilter 10 frei endet. Dem freien Ende 26
des Metalldrahtes 16 gegenüber befindet sich eine Pusher-Platte
27, die gleichsinnig zur Ladung der zu untersuchenden Ionen vorgespannt ist, so daß sie diese abstößt.
Die Wirkungsweise des in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiels des Massenspektrometers bzw. der Teilchenführungsanordnung
13 entspricht im wesentlichen der des in Fig. "ι dargestellten, wobei lediglich die Teilchen durch die Pusher-Platte
27 abgestoßen werden und ihnen derart eine vergrößerte Geschwindigkeitskomponente entlang des Metalldrahtes
16 zum Sekundärelektronenvervielfacher 12 hin aufgezwungen wird.
Beim in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Massenspektrometers ist der in der Nähe des Sekundärelektronenvervielfachers 12 an der dort befindlichen
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Stirnfläche 17 eingespannte Metalldraht 16 mit seinem freien Ende beim Massenfilter 10 in die öffnung 19 zum
Eintritt der zu untersuchenden Ionen in das Gehäuse 14 derart hineingebogen, daß sein freies Ende 28 mit der
Achse des Quadrupol-Massenfilters 10 im wesentlichen fluchtet. So können die aus dem Quadrupol-Massenfilter
10 durch die Öffnung 19 austretenden Ionen direkt durch
den führenden Metalldraht 16 aufgenommen und an ihm entlang in ellipsenartigen Schraubenbahnen bis in Höhe der
Austrittsöffnung 21 geführt werden.
In Fig. 4 ist ein Massenspektrometer mit einer Doppel-Teilchenführungsanordnung
dargestellt, die zur Multipolachse symmetrisch aufgebaut ist. Das Gehäuse 14 besitzt
dabei in Flucht zur Achse 11 des Quadrupol-Massenfilters 10 eine Öffnung 19 für den Eintritt der Teilchen und eine
Durchgangsöffnung 22 für gegebenenfalls vorhandene Neutralteilchen.
An beiden Enden des Gehäuses 14 der Teilchenführungsanordnung 13 sind auf der Seite des Gehäuses 14
die dem Quadrupol-Massenfilter 10 gegenüberliegt je ein
Sekundärelektronenvervielfacher 12, 12 angeordnet. Die zu untersuchenden Ionen treten aus dem Gehäuse 14 durch
öffnungen 21 in die Sekundärelektronenvervielfacher ein. Der die Ionen führende Metalldraht 16, 16 ist an den beiden
Stirnflächen 17 des Gehäuses 14 mittels Isolierungen 18 eingespannt und in der Mitte zwischen den öffnungen 19 und
22 in zwei Hälften 16, 16 geteilt, so daß beide Drahthälften
16, 16 sich in ihrer Achse fluchtend im Zentrum der Eintrittsöffnung
gegenüber stehen, ohne sich zu berühren. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die sich dort gegenüberstehenden
Drahtenden mittels einer kleinen Glasperle mechanisch stabil und gleichzeitig elektrisch isoliert verbunden
.
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ΒΟΗ! IMLKT & UOIiHMI- KT
Dei Vorspannung mindestens eines der Drähte 16 auf eine
die zu untersuchenden Teilchen anziehende Spannung arbeitet das Massenspektrometer des Ausführungsbeispiels
der Fig. 4 im wesentlichen wie das des Ausführungsbeispiels der Fig. 1.
Insbesondere können aber beide Drähte auf verschiedene elektrische Spannungen gebracht werden, wobei vorzugsweise
eine Drahthälfte ein positives Potential besitzt, während die zweite Drahthälfte auf einem negativen Potential
liegt. Durch einfaches Umpolen der Drahtspannungen wird der zu untersuchende Ionenstrom dann auf getrennte
Detektoren gelenkt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der eine Sekundärelektronenvervielfacher
12 mit einer hohen Verstärkung ausgestattet, um empfindliche Einzelionenstrom-Messungen
durchführen zu können, während der zweite Sekundärelektro-
nenvervielfacher 12 für die Messung des Totalionenstroms
eine entsprechend geringe Verstärkung aufweist. Durch einfaches Umpolen der Drahtspannungen und gleichzeitiges Umschalten
des Quadrupols vom Einzelmassen-Filter zu einem Hochpass-Filter, das ab einer Grenzmasse alle höheren Massen
durchläßt, wird die Möglichkeit eröffnet, sowohl den Einzelionenstrom als auch den Totalionenstrom sehr genau und ohne
Zerstörung der Detektoren zu messen.
Bei der Ausstattung der Sekundärelektronenvervielfacher 12,
12 mit im wesentlichen der gleichen Verstärkung und entgegengesetzter Vorzeichenwahl der Vorspannungen der beiden
Drähte 16, 16 ergibt sich die Möglichkeit, bei entsprechender
Polung der ersten Dynoden in einem der Sekundärelektronenvervielfacher
positive und im anderen Sekundärelektronenvervielfacher
negative Ionen gleicher Masse nachzuweisen, da
BOKHMiiRT&'JOEHMüRT
das Quadrupol-Massenfilter 10 sowohl auf positive als
auch gleichermaßen auf negative Ionen massentrennend wirkt.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung
können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren
verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
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Claims (31)
1. Massenspektrometer mit einer Ionenquelle, einem Massenfilter und mindestens einem Ionendetektor, wobei Massenfilter
und Ionendetektor nicht fluchtend zueinander seitlich versetzt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen Massenfilter (10) und Ionendetektor (12) ein langgestrecktes elektrostatisches, im wesentlichen zylinderförmiges,
radiales, Führungsfeld angeordnet ist, das Ionen mit einer zum Führungsfeld axialen Geschwindigkeitskomponente
in ellipsenartigen Schraubenbahnen um seine Achse (16) zum Eingang des Detektors (12) führt.
2. Massenspektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsfeld im wesentlichen quer zur Achse (11)
des Massenfilters (10) und zur Längserstreckung des Ionendetektors
(12) angeordnet ist.
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HOKUM'· RT & IOt
3. Massenspektrometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsfeld durch einen sich
im wesentlichen zwischen Massenfilter (10) und Ionendetektor (12) erstreckenden, entgegengesetzt zur Ladung
der zu untersuchenden Ionen geladenen, im wesentlichen linienförmigen Leiter (16) erzeugt ist.
4. Massenspektrometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (16) ein elektrisch unter
Spannung stehender Metallaraht ist.
5. Massenspektrometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsfeld
sich zwischen zwei sich l^nas erstreckenden, parallelen
Platten befindet.
6. Massenspektrometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten im wesentlichen senkrecht zu
den Längserstreckungen vor. Massenfilter und Ionendetektor angeordnet sind.
7. Massenspektrometer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (16) in einem länglichen
Gehäuse (14) isoliert gespannt ist.
8. Massenspektrometer nach Anspruch 7, dadurch cjekennzeichnet,
daß das Gehäuse (14) aus Metall besteht.
9. Massenspektrometer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (14) einen kreisförmigen Querschnitt besitzt.
10. Massenspektrometer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (14) einen rechteckigen Querschnitt besitzt.
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11. Massenspektrometer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14) einen quadratischen
Querschnitt besitzt.
12. Massenspektrometer nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14) seitliche
Öffnungen (19, 21, 22) für Ein- bzw. Austritt der zu untersuchenden Ionen und gegebenenfalls vorhandener
störender Neutralteilchen besitzt.
13. Massenspektrometer nach einem der vorangehenden Ansprüche,
insbesondere in Verbindung mit einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionen
tangential zu einer Äquipotentialfläche in das elektrostatische, zylinderförmige, radiale Führungsfeld ein-
und austreten.
14. Massenspektrometer nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (16) lediglich
einseitig eingespannt ist.
15. Massenspektrometer nach einem der vorangehenden Ansprüche
3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Leiters (16) in die Richtung der Achse (11)
des Massenfilters (10) zum Massenfilter (10) hin gebogen ist.
16. Massenspektrometer nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Eintrittsstelle der zu untersuchenden Ionen in das Führungsfeld im wesentlichen senkrecht zur Achse (16) des Führungsfeldes eine die zu untersuchenden Ionen mit abstoßender
Spannung versehende Pusher-Platte (27) angeordnet ist.
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BOKHMEUT & IJOEHMEIiT
17. Massenspektrometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ionende-
tektoren (12, 12 ) relativ zum Massenfilter (10) gegeneinander
versetzt angeordnet sind; und daß das Massenfilter (10) mit jedem Detektor (12, 12 ) durch jeweils
ein langgestrecktes Führungsfeld verbunden ist.
18. Massenspektrometer nach Anspruch 17, insbesondere in Kombination mit einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Massenfilter
(10) und jedem der beiden Ionendetektoren (12, 12 ) jeweils ein elektrisch vorgespannter Leiter (16, 16 )
angeordnet ist, wobei die Leiter (16, 16 ) gegeneinander
isoliert sind.
19. Massenspektrometer nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leiter (16, 16 ) unter unterschiedlicher elektrischer Spannung stehen.
20. Massenspektrometer nach Anspruch 18 oder 19, da-
durch gekennzeichnet, daß die Leiter (16, 16 ) unter Spannungen entgegengesetzten Vorzeichens stehen.
21. Massenspektrometer nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Ionendetektoren
(12) hochverstärkend, der andere (12 ) relativ wenig verstärkend ist.
22. Massenspektrometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß relativ zum Massenfilter
(10) versetzt mehr als zwei Ionendetektoren angeordnet sind; und daß die Ionendetektoren jeweils durch
ein langgestrecktes Führungsfeld ionenoptisch mit dem Massenfilter (10) verbunden sind.
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BOEHMiKT & KOEHMERT
23. Massenspektrometer nach Anspruch 22, insbesondere in Kombination mit einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß sich zwischen jedem Ionendetektor (12, 12 ) und dem Massenfilter (10) ein Leiter
(16, 16*) erstreckt, daß die Leiter (16, 16') voneinander
elektrisch isoliert sind; und daß die Leiter 116, 16') verschiedene Spannungen tragen.
24. Massenspektrometer nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch voneinander
isolierten Leiter (16, 16 ) mechanisch miteinander verbunden sind.
25. Massenspektrometer nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
daß die isolierende Verbindung (29) zwischen den Leitern aus Glas besteht.
26. Massenspektrometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Ionendetek-
toren (12, 12 ) ein rohrförmiger Ansatz (23) zum Auskuppeln
der Ionen aus dem Führungsfeld verbunden ist.
27. Massenspektrometer nach Anspruch 26, insbesondere in Kombination mit Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der rohrförmige Ansatz (23) mit der Austrittöffnung (21)
des Führungsgehäuses (14) eine ionenoptische Linse für die zu untersuchenden Ionen bildet.
28. Massenspektrometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Massenfilter (10)
ein Multipol-Massenfilter ist.
29. Massenspektrometer nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Massenfilter (10) ein Quadrupol-Massenfilter
ist.
BOEHMEIiT & IiOEHMKKT
30. Massenspektrometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionen-
detektoren (12, 12 ) Sekundärelektronenvervielfacher
(SEV) sind.
31. Massenspektrometer nach Anspruch 28, insbesondere in Kombination mit Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet,
daß der rohrförmige Ansatz (23) jedes Detektors (12 bzw. 12 ) mit der ersten Dynode jedes Sekundärelektronenvervielfachers
verbunden ist.
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Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2754685A DE2754685C2 (de) | 1977-12-08 | 1977-12-08 | Vorrichtung zum Überführen von Ionen aus einem Massenfilter in einen Ionendetektor |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP3627534B1 (de) * | 2017-05-17 | 2021-01-20 | Shimadzu Corporation | Ionendetektionsvorrichtung und massenspektrometer |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2911532A (en) * | 1956-03-26 | 1959-11-03 | Beckman Instruments Inc | Ion collector for mass spectrometry |
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- 1978-11-07 US US05/958,414 patent/US4230943A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2911532A (en) * | 1956-03-26 | 1959-11-03 | Beckman Instruments Inc | Ion collector for mass spectrometry |
DE7615493U1 (de) * | 1976-05-15 | 1976-12-16 | Balzers Hochvakuum Gmbh, 6201 Nordenstadt | Vorrichtung zum massenspektrometrischen nachweis von negativen ionen |
Non-Patent Citations (3)
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---|
"Rev. Scient. Instr." 41 (1970), 1513 * |
"Vacuum" 15 (1967), 301-302 * |
H. Dawson (Ed.): Quadrupole Mass Spectro- metry and its Applications" Else vier (1976), 137-140 * |
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