EP1817788B1

EP1817788B1 - Flugzeit-massenspektrometer

Info

Publication number: EP1817788B1
Application number: EP05792139A
Authority: EP
Inventors: Uwe Dahlke; Christian LÜDKE; Carsten Roland; Jochen Skole; Rainer Sorge; Jörg WOLLBRANDT
Original assignee: Analytik Jena AG
Current assignee: Analytik Jena AG
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2005-09-12
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2025-09-12
Also published as: EP1817788A2; AU2005284150B2; AU2005284150A8; ATE517428T1; WO2006029999A2; AU2005284150A1; WO2006029999A3; DE102004045315A1

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Auslenkung von Ionen mit ausgewählten Ionenmassen aus einer Ionenflugbahn in einem Flugzeit-Massenspektrometer.
In einem Flugzeit-Massenspektrometer werden Ionen in einem elektrischen Feld beschleunigt. Je nach Masse haben die Ionen eine unterschiedliche Flugzeit. Entsprechend kommen die Ionen zu unterschiedlichen Zeitpunkten auf dem Detektor an. Das zeitaufgelöste Signal liefert daher Informationen über Menge und Art der Ionen, welche in das Massenspektrometer eingebracht wurden. Je länger die Flugzeit der Ionen ist, um so besser ist die Auflösung. Eine verbesserte Auflösung bedeutet, daß Ionen unterschiedlicher Masse sicherer voneinander unterschieden werden können. Je mehr Ionen auf dem Detektor auftreffen, um so besser wird das Signal-zu-Rausch-Verhältnis. Ein gutes Signal-zu-Rausch-Verhältnis bedeutet, daß auch kleinste Mengen eines Analyts in einer Probe noch gemessen werden können und kleine Unterschiede bei unterschiedlichen Proben ermittelt werden können. Es ist also das grundsätzliche Ziel jeder Messung, möglichst viele Ionen einer Probe zu messen und eine hohe Auflösung zu erreichen.
Bekannte Flugzeit-Massenspektrometer arbeiten mit einer Plasmafackel (Inductively Coupled Plasma = ICP) als Ionenquelle. Solche Ionenquellen sind bekannt. Dabei wird die zu analysierende Probe zusammen mit einem Gas - üblicherweise Argon - in der Fackel ionisiert. Es stellt eine Herausforderung dar, die dort unter Atmosphärendruck erzeugten positiven Ionen in das hoch evakuierte Vakuum des Massenspektrometers einzubringen.
Zu diesem Zweck ist eine Übergangsanordung, ein Interface vorgesehen. Das Interface umfasst sogenannte "Ionenlinsen", mit welchen durch geeignete Gestaltung elektrischer Felder der Ionenstrahl über eine Kammer mit einem Vorvakuum in das Massenspektrometer überführt wird.
In einer Ionenextraktions-Vorrichtung wird mit einer Spannungsquelle eine negative Potentialdifferenz zwischen der Ionenextraktions-Vorrichtung und der Ionenquelle erzeugt. Die positiven Ionen werden in Richtung der Ionenextraktions-Vorrichtung beschleunigt. Es kann jedoch nicht eine beliebig hohe Spannung angelegt werden, da sonst ein unerwünschter elektrischer Überschlag erfolgt. Die Menge an extrahierten Probenionen ist daher begrenzt.
Flugzeit-Massenspektrometer enthalten neben der Ionenquelle zur Erzeugung eines Ionenstrahls von Probenionen auch einen Repeller zur Beschleunigung des fokussierten Ionenstrahls Der Repeller erzeugt kurzzeitig ein starkes elektrisches Feld, in welchem die Ionen beschleuigt werden. Diese fliegen dann durch ein Driftrohr zur Trennung von Ionen unterschiedlicher Masse. Die zeitaufgelöste Messung der Intensität des Ionenstrahls erfolgt dann an dem Detektor.
Eine verbesserte Auflösung lässt sich zum einen dadurch erreichen, daß die Zeitpeaks möglichst schmal sind. Das bedeutet, daß Ionen gleicher Masse möglichst gleichzeitig am Detektor auftreffen. Sie lässt sich aber auch dadurch erreichen, daß die Driftzeit erhöht wird. Bekannte Flugzeit-Massenspektrometer mit hoher Auflösung haben daher sehr lange Driftrohre. Nachteilig dabei ist, daß auch die Abmessungen des Geräts insgesamt groß werden.
Bei einigen Flugzeit-Massenspektrometern ist ein erstes Driftrohr vorgesehen, an welches sich ein Reflektor anschließt. Der Reflektor dient zum zeitlichen Fokussieren und Falten des Ionenstrahls, wobei die Längsachse des Reflektors einen Winkel mit der Längsachse des ersten Driftrohrs für den einfallenden Ionenstrahl bildet. Der aus dem Reflektor austretende Ionenstrahls gelangt dann in ein weiteres Driftrohr, an dessen Ende der Detektor angeordnet ist. Da der Ionenstrahl eine Parabel oder parabel-ähnliche Flugbahn im Reflektor einnimmt, sind die Driftrohre gewöhnlich unter einem Winkel zur Längsachse des Reflektors angeordnet. Sie bilden quasi eine V-förmige Anordnung. Bei längeren Driftrohren zur Erreichung einer hohen Auflösung führt dies zu erheblichen Geräteabmessungen.
Flugzeit-Massenspektrometer enthalten neben der Ionenquelle zur Erzeugung eines Ionenstrahls von Probenionen auch Mittel zur Fokussierung des Ionenstrahls. Dadurch erhalten alle Ionen die gleichen "Startbedingungen". Zur Beschleunigung des fokussierten Ionenstrahls in einem Winkel zur ursprünglichen Ionenstiahl-Richtung ist ein Repeller vorgesehen. Der Repeller erzeugt kurzzeitig ein starkes elektrisches Feld, in welchem die Ionen beschleunigt werden. Diese fliegen dann durch ein Driftrohr zur Trennung von Ionen unterschiedlicher Masse. Die zeitaufgelöste Messung der Intensität des Ionenstrahls erfolgt dann an dem Detektor.
Um eine hohe Auflösung und eine hohe Richtigkeit der Messergebnisse zu erhalten, müssen die Zeitpeaks am Detektor möglichst scharf sein. Das bedeutet, Ionen gleicher Masse sollen möglichst auch "gleichzeitig" am Detektor ankommen. Vorraussetzung hierfür ist es, daß alle Ionen gleichzeitig vom gleichen Ort "starten". Hierfür ist eine möglichst gute Fokussierung erforderlich. Die Ionen unterliegen immer einer Temperaturverteilung, so daß auch bei Ionen gleicher Masse die Anfangsgeschwindigkeit einer Verteilung unterliegt. Weiterhin ist die Ionenquelle endlich. Das bedeutet, daß die Ionen ggf. nicht alle vom gleichen Ort aus beschleunigt werden. Es ist also ein ständiges Bestreben eine möglichst gute zeitliche und räumliche Fokussierung der Ionen im Repeller zu erreichen. Bekannte Spektrometer fokussieren dabei den Strahl rotationssymmetrisch entlang einer Linie. Dabei ergibt sich jedoch eine unerwünschte "Verschmierung" in Flugrichtung.
Um eine besonders gute Nachweisgrenze zu erreichen, ist es erforderlich, möglichst keine störenden Ionen aus Matrix oder Trägergas, d.h. Argon am Detektor zu messen. Zu diesem Zweck sind sogenannte "lonenauslenker" vorgesehen. Wenn das störende Ionenpaktet bekannter Masse an dem Ionenauslenker vorbeifliegt, wird ein elektrisches Potential angelegt. Die Ionen erfahren eine Kraft, die sie aus der ursprünglichen Bahn ablenkt. Sie gelangen daher nicht mehr auf den Detektor. Eine solche Vorrichtung zur Auslenkung von Ionen mit ausgewählten Ionenmassen aus einer Ionenflugbahn muß schnell schaltbar sein, darf nicht zu teuer in der Herstellung sein und darf im ausgeschalteten Zustand keinen Einfluß auf die übrigen Ionen haben.
Zur Erzeugung der jeweiligen Potentiale im Verlauf der Ionenflugbahn sind Gitter erforderlich. Die Gitter müssen extrem eben sein und dürfen sich während der Lebensdauer des Gerätes möglichst nicht verändern. Üblicherweise besteht das Gitter aus einem Drahtnetz, welches in einem Rahmen gespannt ist. An den Rahmen wird dann die Spannung angelegt. Die Herstellung dieser Gitter ist teuer.

Offenbarung der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Flugzeit-Massenspektrometer mit verbesserter Zeitauflösung bei verringerten Nachweisgrenzen und hoher Empfindlichkeit zu schaffen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Um störende Ionen, zum Beispiel Argonionen, aus dem Ionenstrahl zu entfernen, ist ein Ionenauslenker vorgesehen, der einen Halter mit Haltevorrichtungen aufweist, sowie Metallkämme mit einer Basis, an der Basis anschließenden Zähnen und dazwischen befindlichen Aussparungen, wobei die Zähne jeweils einen Längsschlitz aufweisen, und die Metallkämme mit der Basis in den Haltevorrichtungen des Halters gehalten sind. Der Ionenauslenker umfasst im wesentlichen parallel angeordnete Metallstreifen, welche federnd in den Längsschlitzen aufgehängt sind. Weiterhin sind Mittel zur Erzeugung einer elektrischen Spannung an den Metallkämmen vorgesehen. Jeweils zwei Metallkämme sind so versetzt zueinander angeordnet, daß jeder Zahn des ersten Metallkamms auf der Höhe einer Ausbuchtung des zweiten Metallkamms liegt.
Ein Ionenauslenker ist in dieser Ausgestaltung besonders einfach zu fertigen. Das Potential ist extrem gleichmäßig und dauerhaft herstellbar.
Vorzugsweise sind jeweils zwei Metallkämme paarweise an den Enden des Halters vorgesehen und die Metallstreifen sind an jeweils korrespondierenden Metallkämmen befestigt. Die Metallstreifen sind unter mechanischer Spannung an die Metallkämme gelötet. Dadurch behalten die Streifen ihre Ebenheit.
Vorzugsweise besteht der Metallkamm aus einem 1,5 bis 2,5 cm breiten und/oder 0,30 bis 0,4 mm dicken Edelstahlblech. Er kann mittels Laserschneiden sehr genau bearbeitet bzw. hergestellt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Schlitze am Zahnende zu Einbuchtungen aufgeweitet. Dadurch wird das Einfädeln der Metallstreifen erleichtert.
Die Vorrichtung zur Auslenkung von Ionen kann vorteilhafterweise zwischen den zwei Deflektoren angeordnet sein. Dabei kann der Halter derart innerhalb des Spektrometers zum Ionenstrahl angeordnet sein, daß die Längsseiten der Metallstreifen parallel zu einem der Deflektoren angeordnet ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Metallstreifen am Ort der ersten Fokussierung des Ionenstrahls, an dem eine räumliche Fokussierung erfolgt, vorgesehen. In einem Fokus lassen sich die unerwünschten Ionen durch einen kurzen Puls entfernen, ohne daß die übrigen Ionen wesentlich beeinflusst werden.
Das Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Auslenkung von Ionen für Flugzeit-Massenspektrometer enhält vorzugsweise die Schritte:

(a) Laser-Schneiden von Metallstreifen in ein Metallblech,
(b) Abtrennen der Streifen von dem Metallblech,
(c) Haltern von Metallkämmen mit Zähnen, welche mit Schlitzen versehen sind in einer Halterung,
(d) Einführen der Metallstreifen in die Schlitze der Metallkämme,
(e) Anlöten der Metallstreifen unter mechanischer Spannung.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1: allgemein mit 10 bezeichnetes Flugzeit-Massenspektrometer schematisch dargestellt.
Fig. 2: zeigt einen Querschnitt durch die Ionenquelle aus Fig. 1 im Detail.
Fig.3: zeigt einen schematischen Schnitt durch das in Fig.1 dargestellte Interface und die Ionenoptik im Detail.
Fig.4: zeigt einen Querschnitt in radialer Richtung durch ein Ionenflugrohr und eine Rohrlinse im Detail.
Fig. 5: ist eine räumliche Darstellung der Eintrittsspalt-Anordnung am Repeller.
Fig. 6: zeigt den Verlauf der Feldlinien und Ionenbahnen im Bereich der Repellerlinse und im Repeller.
Fig. 7: ist eine räumliche Darstellung der für den Repellerraum verwendeten Komponenten.
Fig.8: zeigt ist eine schematische Darstellung des Repellers und des Driftrohrs aus Fig. 1 mit Ionenflugbahn im hochauflösenden Betrieb.
Fig.9: ist eine räumliche Darstellung der Anordnung mit Repeller und Driftrohr aus Fig.8.
Fig.10: ist eine räumliche Darstellung der Selektor-Anordnung zum Ablenken von unerwünschten Ionenpaketen
Fig. 11: zeigt einen Metallkamm zur federnden Halterung von Metallstreifen in einem Selektor aus Fig. 10.
Fig.12: ist eine räumliche Darstellung des Reflektors und eines Teils des Driftrohrs aus Fig.1
Fig.13: zeigt den zeitlichen Potentialverlauf an Repeller, Reflexionsgittern und die Anzahl der Nutzionen im Reflektor für eine Anordnung im hochauflösenden Betrieb.
Fig.14: ist eine räumliche Darstellung des Detektors.
Fig.15: ist ein Querschnitt durch den Rand einer Gitterhalterung mit Gitter
Fig.16: ist ein Querschnitt durch die Ionenquelle aus Fig.2
Fig.17: illustriert die Winkelverhältnisse zwischen den Driftrohren und dem Reflektor

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig.1 ist ein allgemein mit 10 bezeichnetes Flugzeit-Massenspektrometer schematisch dargestellt. Das Massenspektrometer 10 umfasst eine Ionenquelle 12. Über ein Interface 14 werden die Ionen aus der Ionenquelle 12 von Atmospährendruck in das evakuierte Massenspektrometer 16 überführt. Das Massenspektrometer 16 umfasst eine Ionenoptik 18 zur Fokussierung des Ionenstrahls in einen Repellerraum 20. Nach der Beschleunigung der Ionen in einer Ionenbeschleunigungsstrecke 22 gelangen die Ionen in ein Ionendriftrohr 24. In einem Reflektor 26 ändern die Ionen ihre Flugrichtung und werden anschließend mit einem Ionendetektor 28 detektiert.
Ionen unterschiedlicher Masse haben eine unterschiedliche Flugzeit. Entsprechend liefert das zeitaufgelöste Detektorsignal Informationen über die in der Ionenquelle vorliegenden Ionenarten und deren Menge. Ionen mit kleinerer Ionenmasse liefern zu einem früheren Zeitpunkt ein Signal als Ionen mit größerer Masse. Je länger die Driftzeit ist, um so höher ist die Auflösung, d.h. um so besser können die Massen mit geringem Masseunterschied voneinander unterschieden werden. Je mehr Ionen aus der Ionenquelle auf den Detektor gelangen, um so höher ist die Intensität.
Die Ionenquelle 12 umfasst ein induktiv gekoppeltes Plasma (Inductively Coupled Plasma ICP). Zur Erzeugung des Plasmas ist ein Injektionsrohr 30 aus Keramik oder Quarz und eine rohrförmig Fackel 33 (Torch) aus Quarz vorgesehen. Die Ionenquelle ist in Fig. 2 und Fig. 16 nochmals im Detail dargestellt. Die Fackel sitzt auf einem Träger 32. Um die Fackel 33 herum erstreckt sich eine Induktionsspule 34. Das Trägergas Argon wird durch das Injektionsrohr 30 in den Plasmabereich innerhalb der Fackel 33 zugeführt. Dort wird es mittels eines Funkens gezündet. Mit der Spule 34 wird ein oszillierendes Magnetfeld in der Fackel 33 induziert, welches zur weiteren Ionisation des in der Fackel befindlichen Gases führt. Die Gastemperatur innerhalb des Plasmas liegt im Bereich von ca. 6000°C. Über eine Zuführung 37 wird Argon zur Kühlung der Bauteile in den Randbereich des Plasmas geleitet. Das Plasmagas Argon wird über eine Zuführung 36 in das Plasma geleitet. Bei den Plasmatemperaturen sind die mit dem Trägergas eingeleiteten Probenionen überwiegend einfach ionisiert und haben eine der Temperatur entsprechende Geschwindigkeitsverteilung.
Zwischen der Fackel 33 und der Induktionsspule 34 ist ein Erdungsblech 38 vorgesehen. Das Erdungsblech 38 ist ebenfalls rohrförmig. Das Erdungsblech 38 weist einen Schlitz 39 in axialer Richtung auf. Dies ist in Fig. 16 dargestellt. Während der Zündung des Plasmas ist das Erdungsblech 38 potentialfrei. Nach der Zündung wird das Blech 38 geerdet. Zu diesem Zweck ist ein Kontaktgeber 40 vorgesehen, über welchen die Verbindung zur Erde hergestellt wird. Der Kontaktgeber 40 ist pneumatisch betrieben. Das Erdungsblech 38 ist zwischen zwei Quarzrohren 42 und 44 angeordnet. Die Quarzrohre 42 und 44 sind an der Stirnseite 46 miteinander verbunden. Weiterhin sind die Quarzrohre 42 und 44 längs eines schmalen Steges 41 in axialer Richtung miteinander verbunden. Dadurch bilden die Quarzrohre 42 und 44 ein Doppelröhrchen, welches Hochfrequenzüberschläge zum Erdungsblech 38 vermeidet. Das Doppelröhrchen wird über die Fackel 33 geschoben. Dabei befindet sich ein Abstand von einigen Milimetem zwischen oberem Ende 48 (Fig.1) der Spule 34 zum oberen Ende 50 des Erdungsblechs 38.
Im Abstand von 2 mm vom oberen Ende 50 des Erdungsblechs in Richtung der Ionenflugbahn 52 ist der Sampler 54 des Interfaces 14 angeordnet (Fig.1). Der Sampler 54 bildet den eingangsseitigen Abschluss des Interfaces 14. In Fig.3 sind das Interface 14 und die Ionenoptik 18 nochmals im Detail dargestellt. Dabei sind die einzelnen Komponenten schematisch auseinandergezogen. Der Sampler 54 ist eine rotationssymmetrische, rückseitig kegelförmige Nickelblende mit einem vergleichsweise großen Öffnungswinkel von 150° und einer Öffnung mit einem Durchmesser von 1mm. In einem Abstand von 7 mm ist eine weitere rotationssymmetrische Blende, der Interface-Skimmer 56 angeordnet. Der Raum 58 zwischen Sampler 54 und Skimmer 56 wird mit einer Vorvakuum-Pumpe (nicht dargestellt) über einen Anschluß 57 auf einen Druck von etwa 1 mbar evakuiert. Der Interface-Skimmer 56 ist ebenfalls kegelförmig mit einem Öffnungswinkel von 50° Die Öffnung hat einen Durchmesser von 1,2 mm. Unmittelbar hinter dem Interface-Skimmer 56 ist eine Verschlußeinrichtung 60 (Fig.1) angeordnet. Mit dieser Verschlußeinrichtung kann der hinter dem Interface-Skimmer 56 befindliche Hochvakuum-Teil des Massenspektrometers 16 außerhalb der Meßzeiten vauumdicht verschlossen werden. Die Verschlußeinrichtung 60 umfasst im wesentlichen zwei Schieber, die pneumatisch betätigbar sind.
Der Raum 62 zwischen dem Interface-Skimmer 56 und der sich daran anschließenden Ionenextraktions-Anordnung 64 ist während des Meßbetriebs auf einen Druck von ca. 10^-3 mbar evakuiert. Es besteht ein entsprechendes Druckgefälle.
Die Ionenextraktions-Anordnung 64 umfasst eine weitere Blende, den Ionenextraktions-Skimmer 66. Der Ionenextraktions-Skimmer 66 ist ebenfalls kegelförmig und weist eine Öffnung von 1,2 mm auf. Der Öffnungswinkel des Kegels ist 50°. Der Ionenextraktions-Skimmer 66 ist unmittelbar mit einem Ionenflugrohr 68 verbunden. Am anderen Ende des Ionenflugrohrs 68 ist der Eintrittsspalt 70 zur Ionenoptik vorgesehen. Hierfür ist eine Isolierung 69 vorgesehen.
Der Sampler 54 und Interface-Skimmer 56 liegen auf einem Potential von 0 V gegenüber Erde. Der Ionenextraktions-Skimmer 66 und das Ionenflugrohr 68 liegen an einem sehr hohen, negativen Potential von -2 kV. Zur Vermeidung von unerwünschten Entladungen zwischen dem Ionenextraktions-Skimmer 66 bzw. Ionenflugrohr 68 und dem Interface-Skimmer 56 ist das Ionenflugrohr 68 über einen hochohmigen Widerstand 72 von 1 MΩ mit der Spannungsquelle 74 verbunden (Fig.3). Dadurch wird der Strom auf einen Bereich begrenzt, bei dem die Entladung stark behindert wird.
Durch Verwendung des Widerstands 72 kann eine hohe, negative Spannung von -2 kV verwendet werden. Die entgegengesetzt geladenen, positiven Ionen werden von dem negativen Potential in das Rohr angezogen. Dadurch wird eine hohe Extraktionsrate erreicht.
Innerhalb des Ionenflugrohrs 68 ist im Eingangsbereich hinter dem Ionenextraktionsskimmer 66 eine Rohrlinse 76 angeordnet. In dem Ionenflugrohr 68 sind zu diesem Zweck drei längliche Ausbuchtungen 78 mit halbkreisförmigem Querschnitt vorgesehen, die sich über die Länge der Rohrlinse 76 in axialer Richtung erstrecken. Dies ist in Fig.4 erkennbar. In den Ausbuchtungen 78 sind elektrisch isolierende Keramikstäbchen 80 vorgesehen. Die Rohrlinse 76 ist zwischen diesen Keramikstäbchen 80 gehalten. Durch eine Öffnung 82 wird ein Kontakt 84 zur Rohrlinse 76 hergestellt. Der Kontakt 84 wird durch eine in der Öffnung 82 vorgesehene Isolierung 86 gegenüber dem Ionenflugrohr 68 isoliert. Der Kontakt 84 liegt über einen Widerstand von 1MΩ an einem Potential von -300V. Die positiven Ionen des Ionenstrahls werden dadurch "zusammengedrückt", d.h. fokussiert. Neutrale und negativ geladene Teilchen werden nicht fokussiert. Bei einer Rohrlänge des Ionenflugrohrs 68 von 8 cm, einer Länge der Rohrlinse 76 von 1,5 cm und den genannten Potentialverhältnissen wird eine Fokussierung gerade am ausgangsseitigen Rohrende erreicht.
Dort ist der Eintrittsspalt 70 in die Ionenoptik 20 vorgesehen. Der Eintrittsspalt 70 ist in Fig. 5 vergrößert im Detail dargestellt. Zwei Spaltbacken 88 und 90 sind auf einem Flansch 92 aufgeschraubt. Die Spaltbacken 88 und 90 bilden einen festen Spalt 94 von 0,5 mm Breite. Der Spalt ist vertikal und senkrecht zur Flugrichtung 96 der Ionen angeordnet. Entsprechend liegt keine Rotationssymmetrie mehr vor.
In Fig. 5 ist die Rückseite der Eintrittsspaltanordnung dargestellt. Dort befindet sich eine Aussparung 98 in dem Flansch 92. Die Aussparung 98 ist etwa 6mm breit und erstreckt sich entlang eines horizontalen Durchmessers auf der Rückseite des Flansches 92. Die Aussparung 98 bildet Abströmkanäle. Nicht fokussierte Teilchen, wie zum Beispiel unerwünschte neutrale Teilchen, die von vorne auf die Eintrittsspaltanordnung 70 treffen, können das Ionenflugrohr 68 durch die Abströmkanäle seitlich verlassen. Dadurch werden Ablagerungen vermieden, die durch neutrale Teilchen, Gas und Resttröpfchen verursacht werden können, die sich im nachfolgenden Repeller absetzen und eintrocken. Solche Ablagerungen können Inseln aus einer isolierenden Schicht bilden und führen zu Potentialveränderungen im Repeller. Die Probleme bestehen insbesondere im Repeller, da die Teilchen dort im Gegensatz zum Ionenflugrohr keine oder nur eine geringe Geschwindigkeit haben. Im Ionenflugrohr sind die Ionen hingegen schnell, daher ergeben sich dort nicht so große Probleme mit den nicht erwünschten Teilchen.
Der Flansch 92 ist mit dem Ionenextraktionsrohr 68 verbunden. Das Innere des Ionenextraktionsrohrs 68 ist auf einen Druck im Bereich von 10^-6 mbar evakuiert. In Fig.3 sind die einzelnen Druckbereiche 58, 62 und 100 dargestellt.
Die Spaltbacken liegen auf einem Potential von -2kV und bilden einen Öffnungswinkel von 80°. Der Winkel ist größer als der Öffnungswinkel des Ionenextraktions-Skimmers 66. Dadurch wird ein besonders günstiger Potentialverlauf zur Fokussierung der Ionen im nachfolgenden Repellerraum 20 erreicht.
Durch die vertikale Ausdehnung des Spalts 94 werden die Ionen nicht in einem Punkt, sondern in einer vertikal verlaufenden Ebene 102 fokussiert. Die Ebene 102 liegt im Repellerraum 104 hinter der Repellerlinse 106, zwischen der Repellerplatte 108 und dem Repellergitter 110. In Fig. 6 ist ein Schnitt durch den Repellerraum 104 nochmals im Detail dargestellt.
Die Spaltbacken 112 und 114 des Eintrittsspalts 70 liegen auf einem hohen Extraktionspotential von -2 kV. Entsprechend werden die Ionen durch den Spalt 94 hindurch beschleunigt. Die Repellerlinse 106, die Repellerplatte 108 und das Repellergitter 110 sind geerdet. Der Abstand zwischen der Repellerplatte 108 und dem Repellergitter 110 beträgt 16 mm. Er wird durch Abstandshalter 118 (Fig.7) definiert. Der Abstand zwischen Eintrittspalt 70 und Repellerlinse 106 beträgt 5 mm. Die Öffnung der Repellerlinse 106 ist 8 mm breit und erstreckt sich wie der Eintrittspalt in vertikaler Richtung über eine Länge von 12 mm.
In Fig. 6 sind einige Feldlinien 116 und Ionenbahnen 117 im Bereich der Repellerlinse 106 eingezeichnet. Entsprechend dem Potentialverlauf werden die Ionen in der Ebene 102 stark abgebremst. Es erfolgt eine räumliche Fokussierung der Ionen für alle Massen, da alle Massen bis auf eine Temperaturverteilung die gleiche Energie entsprechend der Beschleunigungsspannung von 2 kV haben. Da eine Ionenverteilung in der Ebene 102 senkrecht zur Flugrichtung 122 zulässig ist, ist eine besonders räumliche Fokussierung in Flugrichtung 122 möglich.
In Fig. 7 ist eine räumliche Darstellung der für den Repellerraum verwendeten Komponenten dargestellt. Die Ionen treten durch die Repellerlinse 106 ein. Dies ist durch einen Pfeil 120 dargestellt. Sie verlassen den Repellerraum in Richtung des Pfeils 122. Die Anschlüsse für zwei Hochvakuumpumpen sind mit 124 und 126 bezeichnet (Fig.1).
Die in der Ebene 102 abgebremsten und fokussierten Ionen werden durch einen kurzen positiven Spannungspuls von 800 V an der Repellerplatte 108 in orthogonaler Richtung 122 abgelenkt. Sie werden dadurch gleichzeitig in dieser Richtung beschleunigt. Bis auf die immer vorhandene Temperaturverteilung haben die Ionen an dieser Stelle alle die gleichen Anfangsbedingungen, bei denen sie (fast) keine Geschwindigkeit haben und in der gleichen Ebene starten. Sie durchfliegen dann das Repellergitter 110. Hinter dem Repellergitter 110 ist ein weiteres Gitter 130, das sogenannte Bremsgitter. Das Bremsgitter 130 liegt an einer kleinen positiven Spannung von + 15 V. Dadurch wird ein Gegenfeld erzeugt. Durch das Gegenfeld werden Ionen geringer Energie zurückgehalten. Solche Ionen können zum Beispiel vor dem Spannungspuls an der Repellerplatte aufgrund der durch Diffusion, Streuung und Temperaturverteilung vorhandenen kinetischen Energie aus der Fokussierungsebene heraus in den Bereich des Bremsgitters gelangen. Ohne das Bremsgitter 130 würde durch diese Ionen ein unerwünschter Untergrund im Spektrum erzeugt, da sie aus einer anderen Ebene heraus beschleunigt werden. Ionen hoher Energie, die bereits durch den Spannungspuls beschleunigt wurden, überwinden die Potentialschwelle des Bremsgitters ohne weiteres.
Die Ionen werden dann auf der Beschleunigungstrecke 132 in Richtung eines Beschleunigungsgitters 134 beschleunigt. Das Beschleunigungsgitter liegt an einer hohen negativen Spannung von -1870 V. Die positiven Ionen werden von dieser negativen Spannung beschleunigt.
Hinter dem Beschleunigungsgitter 134 ist eine Blende 135 angeordnet. An der Blende liegt eine schwache negative Spannung von -300 V an. Durch diese Blende werden die Randstrahlen mit in den Messbereich geleitet. Dadurch wird eine Intensitätserhöhung erreicht.
Hinter der Blende 135 ist ein Gitter 137 angeordnet. Das Gitter 137 liegt an einem Potential von - 1870 V. Durch das Gitter 137 wird erreicht, daß die elektrische Wirkung der Blende 135 nicht im Bereich des X-Deflektors 138 zu elektrischen Feldverzerrungen führt.
Eine räumliche Darstellung der Anordnung ist nochmals in Fig.9 im Detail dargestellt. Man erkennt den eingangsseitigen Teil des Driftrohrs 166. Den Driftrohreingang bilden die Gitter 134 und 137 und die dazwischen angeordnete Blende 135. Um das Driftrohr 166 sind isolierte Halteringe 167 und 169 angeordnet. Die Halteringe 167 und 169 bestehen aus Polyacrylmethacrylat (PMMA). Mit ihnen ist das auf einem hohen Potential liegende Driftrohr 166 im Gerätegehäuse gelagert. Ein noch zu beschreibender Selektor 142 ist mit einer Verdrehsicherung 171 im Driftrohr angeordnet.
Entlang der Flugbahn 136 der Ionen ist ein x-Deflektor 138 und ein y-Deflektor 140 innerhalb des Driftrohrs 166 angeordnet (Fig.1). Je nach Spannung an den Deflektoren ist die Richtung des Ionenstrahls einstellbar. Auf diese Weise können mechanische Fertigungsungenauigkeiten ausgeglichen werden. Die Bauteile dürfen mit vergleichsweise hohen Fertigungstoleranzen hergestellt werden. Die Feinjustierung des Ionenstrahls am Detektor erfolgt dann über Anlegen einer geeigneten Spannung an den Deflektoren. Weiterhin wird am x-Deflektor 138 und am y-Deflektor 140 eine Sägezahnspannung, d.h. eine zeitlich zunehmende Spannung, angelegt. Dadurch erfolgt eine Optimierung der Ionenstrahlrichtung für leichte und schwere Ionen. Die unterschiedlichen Ionenmassen erhalten den gleichen, für die Messung optimalen Ablenkungswinkel.
Zwischen den beiden Deflektoren ist ein allgemein mit 142 bezeichneter Selektor angeordnet. Dabei handelt es sich um eine Vorrichtung zur Auslenkung von bestimmten Ionenarten, z.B. Ionenarten hoher Intensität aus dem Ionenstrahl. Der Selektor umfasst im wesentlichen parallel angeordneten Metallstreifen 144 mit geringer Ausdehnung in Flugrichtung und geringem Abstand voneinander. Die Metallstreifen 144 verlaufen parallel zum y-Deflektor 140. Die Streifen sind in Abständen von 0,5 mm angeordnet. Jeder Streifen 144 ist 1 mm breit und 50 µm dick. Im Normalfall liegen alle Streifen auf gleichem Potential. Dann wird der Ionenstrahl nicht beeinflusst. Wenn jedoch ein Ionenpaket, zum Beispiel störende Argonionen, ausgelenkt werden soll, damit es die Messung nicht stört, wird abwechselnd an jeden zweiten Streifen eine positve Spannung von 200 V über eine kapazitive Kopplung angelegt. Die Spannung wird für den Zeitraum angelegt, in dem sich die störenden Ionen im Bereich des Selektors 142 befinden. Dadurch werden die Ionen in Richtung zur Driftrohrwandung abgelenkt. Mit dieser Anordnung lassen sich kurze Schaltzeiten und damit eine hohe Selektivität realisieren.
Um dauerhaft einen möglichst gleichmäßigen Potentialverlauf zu erreichen müssen die Metallstreifen gerade und glatt sein. Sie dürfen sich auch unter Ionenschuß möglichst nicht aufheizen und verformen. Die Kanten dürfen nicht verbogen sein und sollten parallel verlaufen. Zur Gewähleistung der erforderlichen geometrischen Stabilität ist jeder einzelne Streifen federnd aufgehängt. Die Blechstreifen werden mit einem geeigneten Laser aus einem 50 µm dicken Blech geschnitten. Der Laser lässt sich sehr gut steuern. Daher ist die Fertigungsgenauigkeit der Laserstreifen sehr hoch. Im Gegensatz zu Streifen die mit einer Klinge geschnittenen sind, zeigt der Rand keine Verformung.
Zum federnden Aufhängen werden Metallkämme 146 verwendet. Eine Vergrößerung eines solchen Metallkamms ist in Fig. 11 dargestellt. Der Metallkamm 146 besteht aus einem 2 cm breiten Edelstahlblech, in welches mit einem Laser 16 Aussparungen 148 erzeugt werden. Auf diese Weise entstehen 17 Zähne 150. In jedem Zahn 150 ist ein Schlitz 152 vorgesehen. Der Schlitz 152 ist am Zahnende zu einer Einbuchtung 154 aufgeweitet. Diese Einbuchtung 154 erleichtert das Einfädeln der Metallstreifen 144.
Vier Metallkämme 146 sind mit der nicht geschlitzten Seite 158 in einer Halterung 156 eingespannt. Dies ist in Fig. 10 dargestellt. Dabei sind jeweils zwei Kämme, zum Beispiel 146 und 160 so zueinander angeordnet, daß jeder Zahn 150 des Kamms 146 auf der Höhe einer Ausbuchtung 148 des Kamms 160 liegt. Ein Metallstreifen 144, der also durch einem Schlitz 152 im Kamm 146 geführt ist, kann durch die Ausbuchtung 148 im Kamm 160 vorbeigeführt werden, ohne diesen zu berühren. Der Metallstreifen wird dann auf der gegenüberliegenden Seite des Halters 156 im korrespondierenden Kamm 162 befestigt. Auch die Kämme 162 und 164 auf der gegenüberliegenden Seite sind versetzt zueinander angeordnet. Die Metallstreifen 144 sind unter mechanischer Spannung an die Kämme gelötet. Dadurch behalten sie ihre geometrische Stabilität auch unter Ionenbeschuß.
Der Halter wird dann so zum Ionenstrahl eingesetzt, daß die Metallstreifen senkrecht verlaufen. Die Metallstreifen 144 befinden sich dann am Ort der ersten Fokussierung des Ionenstrahls, an dem eine räumliche Fokussierung erfolgt. Zum Anlegen einer Spannung braucht nun lediglich ein Kontakt mit dem Kamm hergestellt werden. Dieser lässt sich leicht auch für kurze Zeiten schalten. Der Halter 156 ist elektrisch isolierend.
In Fig.1 ist der weitere Verlauf der Ionenflugbahn dargestellt. Im Driftrohr 166 erfolgt eine Trennung von Ionen unterschiedlicher Masse, aber gleicher Energie aufgrund ihrer unterschiedlichen Laufzeit als Folge ihrer unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Die leichten Ionen fliegen schneller, die schweren Ionen langsamer. Am Ende des Driftrohres 166 ist ein allgemein mit 168 bezeichneter Reflektor angeordnet. Der Reflektor 168 besteht aus einer Folge von konzentrisch angeordneten und gegeneinander isolierten Metallringen 170. Eine räumliche Darstellung des Reflektors 168 ist in Fig. 12 gezeigt. Die Metallringe 170 sind über Widerstände 171 miteinander verbunden. An den Metallringen liegt eine Spannung an. Der Reflektor wird mit einer Platte 174 abgeschlossen, welche an einem Potential von +800 V anliegt. Am Gitter 176 liegt eine Spannung von -1000 V an. Die dazwischenliegenden Metallringe liegen an Potentialen mit stetig ansteigenden Zwischenwerten. Am vordersten Metallring 172 liegt eine Spannung von -900 V, an der abschließenden Metallplatte eine Spannung von +800 V.
Entsprechend dem Potentialverlauf innerhalb des Reflektors nimmt die Ionenbahn mit den positiven Ionen den in Fig. 1 dargestellten Verlauf. Die Ionen kehren ihre Richtung um. Dabei erfolgt eine weitere "zeitliche" Fokussierung. Durch die "zeitliche" Fokussierung werden Laufzeitunterschiede von Ionen gleicher Masse als Folge geringer Geschwindigkeitsunterschiede beim Start in die Driftstrecke kompensiert.
Vor dem Reflektor ist ein Bremsgitter 176 angeordnet. Dieses Gitter liegt an einer negativen Spannung von -1kV. Die Ionen werden in dem Potential dieses Gitters abgebremst, so daß die Länge der Ionenflugbahn bis zum Umkehrpunkt 178 verkürzt wird. Dadurch verkürzt sich die erforderliche Länge des Reflektors 168. Der Reflektor weist zum Abschluß weiterhin ein Gitter 177 auf. Nach Verlassen des Reflektors 168 fliegen die Ionen noch durch ein verkürztes Stück eines weiteren Driftrohrs 180. Anschließend treffen die Ionen auf den Detektor 28. Der Detektor ist in Fig. 14 nochmals räumlich dargestellt.
Vor dem Detektor ist ein weiteres Gitter 182 angeordnet. Das Gitter 182 liegt auf einem Potential von -2,8 kV. Durch das Gitter 182 werden die Randstrahlen mit auf den Detektor fokussiert. Dadurch wird eine höhere Intensität, jedoch bei Verlust von Auflösung erreicht.
Der Reflektor 168 ist so angeordnet, daß zwischen den Längsachsen 205 und 203 der parallel angeordneten Driftrohre 166 und 180 und der Längsachse 201 des Reflektors ein kleiner Winkel α, bzw. β von 2° vorliegt. Dies ist in Fig. 17 veranschaulicht. Der Reflektor mit allen zu dem Gitter 176 parallel verlaufenden Metallringen sitzt also etwas verkippt zu den Driftrohren. Dadurch wird erreicht, daß die Flugbahn des austretenden Ionenstrahls im wesentlichen parallel zur Flugbahn des eintretenden Ionenstrahls verläuft. Die Driftrohre 166 und 180 können parallel zueinander angeordnet werden. Es braucht kein Winkel zwischen den Driftrohren bestehen um diese an divergierende Flugbahnen anzupassen. Weiterhin ist das Driftrohr 180 wesentlich kürzer als das Driftrohr 166. Beide Driftrohre benötigen nur einen vergleichsweise geringen Durchmesser. Mit dieser Anordnung werden besonders kleine Geräteabmessungen erreicht und das Evakuierungsvolumen ist vergleichsweise gering.
An den Enden des Driftrohrs 166 sind jeweils zwei Gitter angeordnet. Dies ist in Fig.8 dargestellt. Am repellerseitigen Ende sind die Gitter 190 und 192 und am reflektorseitigen Ende die Gitter 194 und 196 angeordnet. Im Normalfall liegen diese Gitter auf dem gleichen Potential von -1830V, wie das Driftrohr 166. Die Gitter 194 und 192 sorgen für gleichmäßiges Potential im Driftrohr.
Bei einigen analytischen Aufgaben ist eine besonders hohe Auflösung erforderlich. Eine hohe Auflösung bedeutet, daß Massen mit geringen Masseunterschieden noch getrennt werden können. Dies ist besonders schwierig, wenn die Signale "verschmiert" sind, zum Beispiel aufgrund der Temperaturverteilung (Peakverbreiterung). Mit längerer Flugzeit erhält man eine bessere Trennung der Massen, d.h. eine bessere Auflösung. Wenn also eine höhere Auflösung erforderlich ist, wird das Gitter 196 auf ein hohes Potential von +800 V gelegt. Dadurch werden die Ionen abgestoßen und fliegen in entgegengesetzter Richtung zurück durch das Driftrohr. Dies ist durch die Flugbahn 198 dargestellt. Wenn das zurückfliegende Ionenpaket zum Gitter 190 gelangt, wird dieses ebenfalls auf ein hohes Potential von +800 V gelegt. Die Ionen kehren erneut um. Dies ist durch die Flugbahn 200 dargestellt. Das Gitter 196 wird dann wieder auf ein Potential von -1830 V gelegt, so daß die Ionen des Ionenpakets nun ungehindert in den Reflektor eintreten können. Bei diesem hochauflösenden Betrieb des Spektrometers durchfliegen die Ionen dreimal, nämlich mit den Flugbahnen 198, 200 und 202 das Driftrohr. Die Driftstrecke wird annähernd verdreifacht. Dadurch wird eine verbesserte Auflösung erreicht. Im normalen Betrieb ohne entsprechende Schaltung der Gitter 196 und 190 fliegen die Ionen entlang der Bahn 204.
Bei dieser Betriebsweise kann zwar nur ein Ionenpaket gemessen werden, daß in der kurzen Zeit bis zur Umschaltung des Gitters 190 in das Driftrohr 166 gelangt. Dafür ist es möglich, dieses Ionenpaket mit erhöhter Auflösung zu messen, ohne konstruktive Maßnahmen am Gerät durchführen zu müssen. Ein einfaches Schalten der Gitter reicht aus.
In Fig. 13 sind die zeitlichen Verhältnisse beispielhaft im Detail dargestellt. Zu Anfang wird ein Spannungspuls von +800 V an die Repellerplatte 108 gegeben. Dieser ist mit 206 bezeichnet. Anschließend wird nach weiteren 160 ns das Reflexionsgitter 196 für eine Dauer von 1000 ns von einem Potential bei - 1830V auf ein positives Potential von +800V hochgesetzt. Dies ist mit 208 bezeichnet. Die Ionen, die in dieser Zeit auf das Gitter 196 treffen, kehren um. Am repellerseitigen Reflexionsgitter 190 wird anschließend ebenfalls eine positive Spannung von +800V angelegt. Dies ist mit 210 bezeichnet. Dadurch werden die Ionen ein drittes Mal durch das Driftrohr geleitet. Bis die Ionen wieder an das Gitter 196 gelangen ist dort die Spannung wieder auf die Spannung des Driftrohrs gesetzt. Dies ist mit 212 bezeichnet. In der untersten Darstellung ist die Anzahl der Nutzionen dargestellt, die zum Reflektor gelangen und entsprechend am Detektor detektiert werden können. Vor Umschalten der Spannung am Gitter 196 gelangen die Ionen zum Reflektor. Dies ist mit 214 bezeichnet. Jedes Mal, wenn die Spannung zurückgeschaltet ist, gelangen weitere Ionen in den Reflektor. Das ist mit 216 und 218 bezeichnet. Dabei sind die Massen, z.B. 20 bis 31 jedoch weiter auseinandergezogen, da dieses Massepaket mehrfach im Driftrohr umläuft. Je nach geforderter Auflösung kann auch eine mehrfache Reflexion an den Gittern 190 und 196 erfolgen.
Die Gitter 110, 130, 134, 190, 192, 194 und 196 müssen besonders eben sein, damit die Ionen durch das jeweilige Potential nicht seitlich abgelenkt werden. Zu diesem Zweck werden die Gitter in einen Ring mit dem in Fig. 15 dargestellten Querschnitt (stark vergrößert) eingespannt. Der allgemein mit 220 bezeichnete Spannring besteht aus zwei Ringteilen 222 und 224. Die beiden Ringteile werden miteinander verschraubt. Hierfür ist eine Gewindebohrung 226 im Ringteil 224 vorgesehen. Im Ringteil 222 ist eine kegelförmige Bohrung 228 vorgesehen, in welcher die Schraube zum Zusammenschrauben versenkbar ist. Im übrigen liegen die Ringteile mit planen Flächen 230 und 232 im zusammengeschraubten Zustand aufeinander.
Innen neben der Bohrung 226 ist im Ringteil 224 eine Ringnut 234 vorgesehen. Die Ringnut 234 weist symmetrische, nach oben öffnende Schrägflächen 236 auf. Der innere Rand 238 am Übergang zwischen Schrägfläche 236 zur Gitterebene 240 ist abgerundet. Es bildet sich so eine etwas vorstehende, umlaufende Ringnase. Über diese Ringnase 238 ist das Gitter 240 gespannt. Das Gitter wird mit einem Gummiring 242 gespannt. Der Gummiring 242 wird mit dem zweiten Ringteil 222 in der Ringnut 234 gehalten. Zu diesem Zweck ist in dem zweiten Ringteil 222 eine korrespondierende Ringnut 244 mit rechteckigem Querschnitt vorgesehen.
Mit dieser Gitteranordnung ist es möglich, das Gitter dauerhaft extrem eben zu spannen.

Claims

Vorrichtung zur Auslenkung von Ionen mit ausgewählten Ionenmassen aus einer Ionenflugbahn in einem Flugzeit-Massenspektrometer enthaltend
(a) einen Halter (156) mit Haltevorrichtungen,

(b) Metallkämme (146) mit einer Basis (158), an der Basis anschließenden Zähnen (150) und dazwischen befindlichen Aussparungen (148), wobei die Zähne jeweils einen Längsschlitz (152) aufweisen, und die Metallkämme mit der Basis (158) in den Haltevorrichtungen des Halters (156) gehalten sind,

(c) im wesentlichen parallel angeordnete Metallstreifen (144), welche federnd in den Längsschlitzen (152) aufgehängt sind; und

(d) Mittel zur Erzeugung einer elektrischen Spannung an den Metallkämmen (146).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Metallkämme (146, 160) so versetzt zueinander angeordnet sind, daß jeder Zahn (150) des ersten Metallkamms (146) auf der Höhe einer Ausbuchtung (148) des zweiten Metallkamms (160) liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Metallkämme (146, 160) paarweise an den Enden des Halters vorgesehen sind und die Metallstreifen an jeweils korrespondierenden Metallkämmen befestigt sind.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallstreifen (144) unter mechanischer Spannung an die Metallkämme gelötet sind.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontakt vorgesehen ist, über welchen das Anlegen der elektrischen Spannung schaltbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (156) aus elektrisch isolierendem Material gefertigt ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkamm (146) aus einem 1,5 bis 2,5 cm breiten und/oder 0,3 bis 0,4 mm dicken Edelstahlblech besteht.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (152) am Zahnende zu Einbuchtungen (154) aufgeweitet sind.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen in Abständen von 0,4 bis 0,6 mm angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (144) 0,8 bis 1,2 mm breit und 40 bis 60 µm dick sind.
Flugzeit-Massenspektrometer enthaltend eine Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche.
Flugzeit-Massenspektrometer nach Anspruch 11, enthaltend Mittel zur Erzeugung eines fokussierten Ionenstrahls, einen Repeller und ein Driftrohr, wobei in dem Driftrohr Deflektoren zur Änderung der Komponenten der Richtung des Ionenstrahls vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (142) zur Auslenkung von Ionen zwischen den zwei Deflektoren angeordnet ist.
Flugzeit-Massenspektrometer nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter derart innerhalb des Spektrometers zum Ionenstrahl angeordnet ist, daß die Längsseiten der Metallstreifen parallel zu einem der Deflektoren angeordnet ist.
Flugzeit-Massenspektrometer nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallstreifen (144) am Ort der ersten Fokussierung des Ionenstrahls, an dem eine räumliche Fokussierung erfolgt, vorgesehen sind.