DE4019005A1 - Einrichtung und verfahren zur analyse von ionen hoher masse - Google Patents
Einrichtung und verfahren zur analyse von ionen hoher masseInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein
Verfahren zur Analyse von Ionen hoher Masse unter Verwendung
einer Flugzeit-Analysationsmethode (TOF). In dem primären
Ionenstrahl des Spektrometers befinden sich sowohl positiv
als auch negativ geladene Ionen. Insbesondere ist dieses
Spektrometer zur Analyse von schweren Primärionen geeignet,
wie sie beispielsweise bei organischen Ionen mit verhältnis
mäßig hohen Molekulargewichten auftreten können.
Eine ähnliche Einrichtung zum alternativen Nachweis von posi
tiv und negativ geladenen Ionen am Ausgang eines Massenspek
trometers wird in der DE-PS 28 25 760 vorgestellt. Mit dieser
Einrichtung kann zur alternativen Messung von positiv und ne
gativ geladenen Ionen eine rasche Umschaltung erfolgen, da
lediglich die Spannung an der Konversionsdynode oder Umwand
lungselektrode umgepolt zu werden braucht.
Mit einer derartigen Einrichtung können abwechselnd Spektren
einer gleichen Probe von positiv und negativ geladenen Ionen
aufgenommen werden.
Spektrometer zur Analyse von positiv und negativ geladenen
Ionen bestehen in der Regel aus einem Sekundärelektronen-
Vervielfacher, dessen erste Dynode Ionen von einem Massen
spektrometer kommend aufteilt. Die erste Dynode wird dabei an
ein im Kilovolt-Bereich liegendes Potential gelegt, so daß
die aus dem Massenspektrometer austretenden Ionen durch das
elektrische Feld beschleunigt werden und in Folge der aufge
nommenen kinetischen Energie Sekundärprozesse auslösen kön
nen.
Es ist aus International Journal of Mass Spectrometry and Ion
Processes, 69 (1986) 233-237 bekannt, daß organische Ionen
mit einigen keV kinetischer Energie beim Auftreffen auf Ober
flächen neben Elektronen auch eine Ionenemission hervorrufen.
In verschiedenen Massenspektrometern wird dieses Phänomen ge
nutzt, indem zum Nachweis negativer Ionen diese zunächst auf
eine sog. Konversionsdynode gelenkt werden, von der dann po
sitiv geladene Sekundärionen unterschiedlicher Herkunft auf
den Sekundärelektronen-Vervielfacher beschleunigt werden, um
dort Elektronen in bekannter Weise auszulösen. Derartige Me
thoden zur Analyse von Ionen hoher Masse werden in den
Druckschriften DE 28 25 760, US-PE 44 23 324 und US-PS
48 10 882 vorgestellt und beschrieben.
Darüber hinaus gibt es in der Literatur zahlreiche Arbeiten
über SID (Surface Included Dissociation), eine Technik, bei
der durch Stoßprozesse Komplexe organischer Primärionen mit
Oberflächen charakteristischer Sekundärionen (Fragmente) ent
stehen, deren nachfolgende Massenanalyse zur Strukturauflö
sung der Primärionen herangezogen wird.
Alle bisher bekannten massenspektrometrischen Detektoranord
nungen mit sog. Nachbeschleunigung haben das Ziel, die Nach
weisempfindlichkeit für hohe Massen durch verbesserte Sekun
därelektronen-Ausbeute zu steigern. Üblicherweise werden dazu
die im Massenspektrometer getrennten Ionen vor dem Auftreffen
auf die elektronenauslösende Oberfläche auf typisch 20-30
keV beschleunigt. Diese auch als Konversionsdynode bezeich
nete Elektrode ist so geschaltet, daß im Fall negativer Pri
märionen positive Sekundärionen und bei positiven Primärionen
negative Sekundärionen/Elektronen zum Sekundärelektronen-
Vervielfacher (SEV) hin beschleunigt werden. Wenn dem Sekun
därelektronen-Vervielfacher noch eine Photokathode vorge
schaltet wird, werden negative Primärelektronen auf eine
Elektrode beschleunigt, aus der dann Elektronen ausgelöst
werden, da Photokathoden nur auf diese Weise ansprechen.
Bisher wurden die Sekundärionen direkt auf die erste Dynode
bzw. die Frontseite einer sog. Mikrokanalplatte beschleunigt,
um dort Elektronen auszulösen. Bei einer derartigen Ausfüh
rung wird mit Änderung des Potentials dieser Elektrode auch
die Energie der in den Sekundärelektronen-Vervielfacher ein
tretenden Sekundärteilchen automatisch mit verändert bzw. de
ren Polarität festgelegt. Diese Detektoranordnung ist aller
dings nur für einen begrenzten Anwendungsbereich zu verwen
den.
Die Laserdesorption nach Hillenkamp hat erstmals einen analy
sierbaren Massenbereich für Biomoleküle oberhalb 50 000 dal
ton ermöglicht. Bis vor kurzem gab es kein Verfahren, welches
erlaubt hätte, Proteine mit einem Molekulargewicht von 200
bis 300 000 dalton intakt zu ionisieren.
Ferner wurde in extensiven Experimenten festgestellt, daß
beim Auftreffen derartiger Makromoleküle von einigen 10 keV
kinetischer Energie, von den üblicherweise eingesetzten Kon
versionsdynoden Ionen beider Polarität emittiert werden, die
allein für den Nachweis der Primärionen verantwortlich sind.
Elektronen haben in diesem Primärschritt für den Nachweis nur
eine untergeordnete Bedeutung.
Keine der oben erwähnten Detektoreinrichtungen hat jedoch
bisher bei Primärionen größer als 3000 dalton und im Bereich
von 10 bis 50 keV kinetischer Energie eine befriedigende Aus
beute an Sekundärelektronen für ein zufriedenstellendes Si
gnal hervorgebracht.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nach
weisempfindlichkeit und Genauigkeit für Ionen hoher Masse mit
einfachen und kostengünstigen Mitteln zu steigern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Detektoreinrichtung zur Analyse von Ionen hoher Masse unter
Verwendung einer Flugzeit-Analysationsmethode (TOF) mit einem
Massenspektrometer, Beschleunigungselektroden und einem Ma
gnetfeld und/oder elektrischem Feld, was dazu dient, die aus
einer ersten Konversionsdynode auftretenden Sekundärionen ab
zulenken, so daß die Sekundärionen je nach Polarität auf eine
zweite bzw. dritte Konversionsdynode auftreffen, ausgerüstet
ist.
Der Erfindung liegt die neue Erkenntnis zugrunde, daß bei
größeren Primärionen ab ca. 3000 dalton und Ionenenergien im
Bereich von 10 bis 50 keV mit wachsender Masse bzw. kleiner
werdenden Energien an einer Konversionsdynode eines Sekundär
elektronen-Vervielfachers oder einer Multikanalplatte zuneh
mend mehr Sekundärionen (Massenbereich bis etwa 200 dalton)
entstehen und immer weniger Sekundärelektronen. Für eine her
kömmliche, effiziente Verstärkung des Signals muß deshalb
noch eine zweite Wandlung dieser Sekundärionen zu Elektronen
erfolgen.
Bei der Verwendung eines Flugzeitanalysators (TOF), der als
Simultanspektrometer für die Laserdesorption von Biomolekülen
prädestiniert ist und einen unbeschränkten Massenbereich
überstreicht, beobachtet man eine Verbreiterung des Ionensi
gnals, die durch unterschiedliche Laufzeiten der verschie
denen, von der ersten Konversionsdynode emittierten Sekun
därionen auf dem Weg zum Sekundärelektronen-Vervielfacher
hervorgerufen wird, wobei die Massenselektion durch magneti
sche oder elektrische Felder als vorteilhafte Lösung mit ge
ringem technischen Aufwand erscheint. Daher kann im Falle
massenunabhängiger Anfangsenergien der emittierten Sekun
därionen ein permanentes Magnetfeld zwischen die erste und
die zweite bzw. dritte Konversionsdynode gelegt werden und
die gewünschte Masse durch Änderung der Extraktionsspannung
eingestellt werden.
Eine magnetische Umlenkung von Elektronen von einer Prall
platte auf eine Mikrokanalplatte ist als Detektoranordnung
für eine Flugzeit-Analysationsmethode in der Literatur be
schrieben, ohne daß allerdings über einen Spalt ein Massenbe
reich von Sekundärionen ausgeblendet wurde. Die Verwendung
eines elektrischen Ablenkfeldes oder Retarders bietet sich
an, falls die Energie der emittierten Sekundärionen massenab
hängig ist.
Wie oben erwähnt, erleiden die Sekundärionen auf dem Weg von
der ersten zur zweiten Konversionsdynode aufgrund ihrer Ver
teilung über einen erheblichen Massenbereich eine Zeitdisper
sion, die zur zeitlichen Verschmierung des Signals und damit
zu einem Verlust der Massenauflösung führt. Dieser Auflö
sungsverlust kann vorteilhafterweise durch eine elektronische
Kompensationsmethode ausgeglichen werden, indem zunächst die
Sekundärionen in einem elektrischen oder magnetischen Feld
entsprechend ihrer Massen getrennt werden, was beispielsweise
mittels eines Spaltes zur Detektion nur eines schmalen Mas
senbereiches oder nur einer bestimmtem Masse geschehen kann.
Die durch das elektrische oder magnetische Feld getrennten
Sekundärionen werden dann mit einem Zeilen- oder einem ande
ren sog. Arraydetektor nachgewiesen. Die Signale der einzel
nen Elemente des Detektors werden nun zeitlich so gegeneinan
der elektronisch verzögert und aufsummiert, daß alle Sekun
därionen zum Nachweis herangezogen werden können, wobei je
doch die Laufzeitdispersion elektronisch kompensiert wird.
Ferner wird durch ein Gitter, das vor der ersten Konversions
dynode angeordnet ist und sich auf dem gleichen Potential wie
die Konversionsdynode befindet und durch eine geeignete Form
gebung der Elektrode der Felddurchgriff zwischen den beiden
Konversionsdynoden optimiert, indem eine hohe Feldstärke zwi
schen einem kurzen Abstand der beiden Konversionsdynoden
herrscht. Dadurch kann die Laufzeit der Ionen emittiert wer
den. Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung ist darin zu se
hen, daß durch Anlegen gepulster Spannungen Primär- oder Se
kundärionen nur so lange transmittieit werden, wie - nach
Aufnahme eines Übersichts-Spektrums - Primärionen einer be
stimmten Spezies auf die erste Konversionsdynode prallen. Auf
diese Weise kann man alle Sekundärionen aufsummieren und er
hält trotzdem nur das Signal einer bestimmten Masse. Für jede
Masse müssen allerdings getrennte Laserschüsse aufsummiert
werden.
Bei einer Optimierung der Anzahl der Sekundärionen entgegen
gesetzter Polarität zu den Primärionen, was beispielsweise
durch geeignete Wahl eines Oberflächenbelags der Konversions
dynode erreicht werden kann, kann bei effektivem Abziehen
aller Sekundärionen ein Signal direkt von der Konversions
dynode abgenommen werden. Dieses Signal kann bei Bedarf dann
noch differenziert werden.
Aufgrund der oben erwähnten neuen Erkenntnisse bezüglich der
sich verändernden Energien mit wachsender Masse der Ionen an
einer Konversionsdynode ist es daher sinnvoll, eine zweite
Elektrode zwischen die ursprüngliche Konversionsdynode und
den Sekundärelektronen-Verstärker zu schalten, die es er
laubt, durch Wahl des Potentialunterschiedes zur ersten
Dynode negative oder positive Sekundärionen abzuziehen, und
auf deren Oberfläche dann nachfolgende Sekundärprozesse
stattfinden können. Durch die zusätzliche Elektrode läßt sich
der Nachweis der hochmolekularen Primärionen optimieren und
den spezifischen Analysatoranforderungen anpassen. Bei Ver
wendung eines Photomultipliers z. B. können an dieser Elek
trode die notwendigen Elektronen ausgelöst und zum Szintilla
tor hin beschleunigt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfin
dung finden sich in den Unteransprüchen wieder.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden bevorzugte Aus
führungsformen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Detektorein
richtung zur Analyse von Ionen hoher Masse;
Fig. 2 den prinzipiellen Aufbau einer Detektoreinrichtung
zur Analyse von Ionen hoher Masse, wobei zur Ver
deutlichung die prinzipielle Anordnung der unter
schiedlichen elektrischen Potentiale dargestellt
ist;
Fig. 3 eine zweifache Konversionsdynoden-Anordnung mit
elektrostatischem Sektor als energiedispersives
Element.
Fig. 4 eine zweifache Konversionsdynoden-Anordnung für
negative Primär-/positive Sekundärionen ohne
massendispersives Element;
In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Detektor
einrichtung zur Analyse von Ionen hoher Masse ersichtlich.
Hierbei ist mit 1 ein Massenspektrometer bezeichnet, das, im
Falle von Ionen mit hohem Molekulargewicht, vorzugsweise aus
einem Flugzeitanalysator besteht. Dem Massenspektrometer in
Strahlrichtung nachgeschaltet befindet sich eine Fokussier
einrichtung 2, die im wesentlichen aus mehreren Beschleuni
gungselektroden besteht. Hier werden die aus dem Massenspek
trometer 1 austretenden Primärionen 3 beider Polaritäten auf
eine Primärenergie beschleunigt und auf eine erste Konver
sionsdynode 8 gelenkt. Die von der ersten Konversionsdynode 8
transmittierten Teilchen werden von einem in Strahlrichtung
angeordneten Sekundärelektronen-Vervielfacher aufgenommen und
in ein elektrisches Signal umgewandelt.
Durch den Aufprall der Primärionen aus dem Primärstrahl 3 auf
die erste Konversionsdynode 8 entstehen hier Prozesse, die
sog. Sekundärionen 5 beider Polaritäten erzeugen. Die so ent
standenen Ionen werden von einer Ziehelektrode 6 abgesaugt
und beschleunigt, wodurch sie in einen Magnetfeldbereich 4
der Feldstärke zwischen 0 und 300 Gauß gelangen. In Folge der
unterschiedlichen Kraftausübung in bezug auf die Richtung der
unterschiedlichen Polaritäten der Ionen, werden die erzeugten
Ionen praktisch in zwei Ionenbahnen 5 aufgeteilt. Um die Di
vergenz dieser Bahnen in Grenzen zu halten, ist zwischen der
ersten Konversionsdynode 8 und der zweiten bzw. dritten
Konversionsdynode 7 und 7′ eine Aperturblende 11 angeordnet,
die die Strahlen gewissermaßen bündelt.
Durch Änderung der Extraktionsspannung an der Ziehelektrode 6
kann die gewünschte Masse eingestellt werden.
Die an der zweiten 7 bzw. dritten 7′ Konversionsdynode er
zeugten Teilchen werden dann jeweils in gesonderten Sekundär
elektronen-Vervielfachern 9 gemessen und deren elektrische
Signale in einem Spektrum zusammengestellt.
In Fig. 2 ist prinzipiell der gleiche Aufbau wie in Fig. 1
ersichtlich, wobei jedoch aus Gründen der Deutlichkeit die
elektrischen Potentiale der einzelnen Elemente mit einge
zeichnet sind. Hier ist die Konversionsdynode 8 mit einer
ersten regelbaren Spannungsquelle 14 verbunden, die einen
verhältnismäßig hohen inneren Widerstand aufweisen kann, da
der hier benötigte Strom sehr gering ist. Eine weitere regel
bare Gleichspannungsquelle 16 dient dazu, der Ziehelektrode 6
ein Potential aufzuerlegen, um die erzeugten Ionen von der
Oberfläche der Konversionsdynode 8 abzupumpen, d. h. zu be
schleunigen, um sie dann je nach Polarität mit Hilfe des ma
gnetischen Feldes zu separieren. Die abgepumpten negativen
oder positiven Sekundärionen werden dann auf eine zweite Kon
versionsdynode 7 gelegt, die ebenfalls mit einer regelbaren
Hochspannungsquelle 15 verbunden ist.
Die hier an dieser Konversionsdynode 7 erzeugten und austre
tenden Elektronen gelangen dann in den dafür vorgesehenen Se
kundärelektronen-Vervielfacher 9, der ein elektrisches Signal
zur weiteren Verarbeitung und Analyse abgibt.
Das gleiche gilt sinngemäß für die nicht im Bild dargestellte
positive Ladung der Sekundärionen, die in Folge der Kraftein
wirkung des magnetischen Feldes genau in entgegengesetzter
Richtung zur Richtung der negativ geladenen Sekundärionen
verlaufen.
Durch die zusätzliche Elektrode läßt sich somit der Nachweis
der hochmolekularen Primärionen optimieren und den spezifi
schen Analysatoranforderungen anpassen.
Zur Aufnahme der zu untersuchenden Spektren ist vorzugsweise
ein Flugzeitanalysator zu verwenden, der als Simultanspektro
meter für die Laserdesorption von Biomolekülen prädestiniert
ist, da der zu messende und zu untersuchende Massenbereich
der Ionen praktisch unbeschränkt ist. Das Prinzip eines Flug
zeit-Spektrometers beruht auf der Messung eines Zeitinter
valls, welches ein Teilchen zum Durchlaufen einer bestimmten
Strecke benötigt und damit ein Maß für die Geschwindigkeit
darstellt. Da die kinetische Energie eines Teilchens mit der
Masse und der Geschwindigkeit dieses Teilchens korreliert
ist, läßt sich aus der Messung der Flugstrecke und der Flug
zeit eine genaue Bestimmung der kinetischen Energie bzw. der
Masse erzielen. Zur Realisierung dieses Spektrometerprinzips
ist es erforderlich, sowohl den Zeitpunkt des Abfluges am Be
ginn der Flugstrecke als auch den Zeitpunkt der Ankunft am
Ende dieser Flugstrecke mit ausreichend kleiner Zeitunsicher
heit zu bestimmen. Da sowohl die Flugzeit als auch die Flug
strecke sehr genau gemessen werden kann, ist das Verhältnis
der Flugzeit zur Flugstrecke ein Maß für die Energieauflösung
des Spektrometers. Je nach Größe der beiden Parameter läßt
sich die Meßgenauigkeit in gewissen Grenzen frei wählen.
Mit Hilfe moderner Elektronik lassen sich somit die Signale
der einzelnen Elemente der Detektoreinrichtung zeitlich so
verarbeiten, daß eine eventuell auftretende Zeitdispersion
mit befriedigender Genauigkeit kompensiert werden kann.
Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäß zweifache Konversions
dynoden-Anordnung mit einem elektrostatischen Sektor 12 als
energiedispersives Element. Auch hier treffen die positiv und
negativ geladenen Ionen des Primärstrahls auf die erste Kon
versionsdynode 8, werden jedoch durch das energiedispersive
Element 12 auf die zweite Konversionsdynode 7 fokussiert und
erzeugen dort für das jeweilige Ion spezifische Elektronen,
die wiederum in einen Sekundärelektronen-Vervielfacher be
schleunigt werden, und dort mit Hilfe eines Szintillations
zählers ein elektrisches Signal erzeugen, das zur Analyse der
Primärionen herangezogen wird.
In Fig. 4 wird eine zweifache Konversionsdynoden-Anordnung
für negative Primär- und positive Sekundärionen ohne massen
dispersives Element dargestellt. Genau wie in der Anordnung
nach Fig. 1 treten die aus dem Massenspektrometer herausflie
genden Ionen in ein elektrisches Beschleunigungsfeld der Fo
kussierelektroden 2 ein und werden durch weitere Fokussier
maßnahmen auf die erste Konversionsdynode 8 gelenkt. Die in
Rückstreuung erzeugten positiv und negativ geladenen Ionen
treffen dann auf die zweite 7 und dritte 7′ Konversionsdynode
auf und erzeugen dort in gewohnter Weise Elektronen, die wie
derum in Rückstreuung auf eine Analyseeinrichtung 9 prallen,
ein Signal erzeugen und dieses Signal dann weiter in bekann
ter Weise elektronisch verarbeitet wird.
Mit den oben aufgezeigten Ausführungsformen einer Detektor
einrichtung bzw. einer Methode zur Analyse von Ionen hoher
Masse unter Verwendung eines Flugzeitspektrometers läßt sich
die Nachweisempfindlichkeit für diese Art von Ionen erheblich
steigern.
Claims (21)
1. Detektoreinrichtung zur Analyse von Ionen hoher Masse
unter Verwendung einer Flugzeit-Analysationsmethode
(TOF), bestehend aus einem Massenspektrometer (1), Be
schleunigungselektroden (2) und einem Magnetfeld und/
oder elektrischem Feld, was dazu dient, die aus einer
ersten Konversionsdynode (8) austretenden Sekundärionen
(5) abzulenken, so daß die Sekundärionen (5) je nach
Polarität auf eine zweite (7) und dritte (7′) Konver
sionsdynode auftreffen.
2. Detektoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
zweite und dritte Konversionsdynode (7, 7′) im Strahlen
gang zwischen der ersten Konversionsdynode (8) und dem
Sekundärelektronen-Vervielfacher (9) angeordnet ist.
3. Detektoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß durch
Wahl des Potentialunterschiedes zwischen der ersten Kon
versionsdynode (8) und der zweiten und dritten Konver
sionsdynode (7, 7′) entweder negative oder positive Se
kundärionen von der ersten Konversionsdynode (8) abge
zogen werden.
4. Detektoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der
zweiten und dritten Konversionsdynode (7, 7′) auf der
Oberfläche Sekundärprozesse stattfinden.
5. Detektoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
auf der zweiten und dritten Konversionsdynode (7, 7′)
erzeugten Sekundärionen durch einen Sekundärelektronen-
Vervielfacher oder eine Multikanalplatte nachgewiesen
werden.
6. Detektoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die in
der ersten Konversionsdynode (8) erzeugten und hindurch
tretenden Teilchen durch einen Sekundärelektronen-Ver
vielfacher oder eine Mikrokanalplatte (10) nachgewiesen
werden.
7. Detektoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ma
gnetfeld (13) der Feldstärke von 0 bis 300 Gauß senk
recht zum Strahlengang (3) und der Sekundärionen (5)
angeordnet ist.
8. Detektoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
elektrostatischer Sektor (12) im Strahlengang zwischen
erster Konversionsdynode (8) und zweiter Konversionsdy
node (7) als energiedispersives Element angeordnet ist.
9. Detektoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
zweite und dritte Konversionsdynode (7, 7′) in Rück
streugeometrie ohne massendispersives Element über der
ersten Konversionsdynode (8) angeordnet ist.
10. Detektoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zwi
schen dem Magnetfeld und den Konversionsdynoden (8, 7,
7′) eine Ziehelektrode (6) angeordnet ist.
11. Detektoreinrichtung nach Anspruch 1 und 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Ziehelektrode (6) an ein variables Gleichspannungspoten
tial gelegt werden kann.
12. Detektoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Konversionsdynode (8) und zweite und dritte Kon
versionsdynode (7, 7′) jeweils an ein variables Gleich
spannungspotential (14, 15) gelegt werden können.
13. Verfahren zur Analyse von Ionen hoher Masse unter Ver
wendung einer Flugzeit-Analysationsmethode,
dadurch gekennzeichnet, daß die aus
einer ersten Konversionsdynode (8) austretenden Sekun
därionen je nach Polarität auf eine zweite und dritte
Konversionsdynode (7, 7′) gelenkt werden und in einem
Zeilen- oder Array-Detektor (9) nachgewiesen werden,
wobei die Signale der einzelnen Nachweiselemente des
Detektors zeitlich so gegeneinander elektronisch ver
zögert und aufsummiert werden, daß alle Sekundärionen
zum Nachweis herangezogen werden und die Laufzeitdis
persion elektronisch kompensiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Primär- und/oder Sekundärionen zeitlich abgetastet wer
den, indem eine gepulste Spannung an die Konversions
dynoden gelegt wird, so daß nur so lange Primär
und/oder Sekundärionen transmittiert werden, wie Pri
märionen einer bestimmten Spezies auf die erste Konver
sionsdynode (8) auftreffen.
15. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Zahl der Sekundärionen entgegengesetzter Polarität zu
den Primärionen durch einen geeigneten Oberflächenbelag
der ersten Konversionsdynode (8) und ein effektives Ab
ziehen aller Sekundärionen optimiert wird.
16. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß das Si
gnal direkt von der ersten Konversionsdynode (8) abge
nommen wird, wenn alle Sekundärionen effektiv von der
Konversionsdynode (8) abgezogen wurden.
17. Verfahren nach Anspruch 13 und 16,
dadurch gekennzeichnet, daß das
direkt von der ersten Konversionsdynode (8) abgenommene
Signal bei Bedarf differenziert wird.
18. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die aus
einer ersten Konversionsdynode (8) austretenden Sekun
därionen in einem elektrischen oder magnetischen Feld
nach ihrer Masse selektiert und in einem Zeilen- oder
ähnlichem Array-Detektor nachgewiesen werden.
19. Verfahren nach Anspruch 13 und 19,
dadurch gekennzeichnet, daß nur ein
schmaler Massenbereich durch eine geeignete Blende zur
Detektion ausgeblendet wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Se
kundärelektronen-Vervielfacher verwendet wird, um die
von der zweiten und dritten Konversionsdynode (7, 7′)
ausgelösten Elektronen zu einem Szintillationszähler hin
zu beschleunigen.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
Flugzeitanalysator als Simultanspektrometer verwendet
wird.
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