FR2618603A1 - Source ionique axiale a haute intensite - Google Patents
Source ionique axiale a haute intensite Download PDFInfo
- Publication number
- FR2618603A1 FR2618603A1 FR8710443A FR8710443A FR2618603A1 FR 2618603 A1 FR2618603 A1 FR 2618603A1 FR 8710443 A FR8710443 A FR 8710443A FR 8710443 A FR8710443 A FR 8710443A FR 2618603 A1 FR2618603 A1 FR 2618603A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- axis
- source
- confined
- ions
- electrodes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/10—Ion sources; Ion guns
- H01J49/14—Ion sources; Ion guns using particle bombardment, e.g. ionisation chambers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/20—Ion sources; Ion guns using particle beam bombardment, e.g. ionisers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Source ionique axiale de grande intensité constituée par un circuit magnétique C où un faisceau d'électrons ionisant est confiné suivant l'axe par l'induction magnétique B parallèle à l'axe tandis que les ions formés sont confinés par un champ électrique radial E, créé par une électrode cylindrique r entourant une cage d'écureuil e, ces deux électrodes admettant l'axe du système comme axe de symétrie. Suivant la polarité des électrodes r et e, les ions positifs ou négatifs sont confinés au voisinage immédiat de l'axe. Un faible champ électrique axial, superposé au champ radial, assure l'extraction des ions en bout de système. La source peut être pratiquement isolée du système d'utilisation par des diaphragmes étroits.
Description
SOURCE IONIQUE AXIALE A HAUTE INTENSITE
La présente invention à pour but de permettre la production de faisceaux ioniques fins intenses.
La présente invention à pour but de permettre la production de faisceaux ioniques fins intenses.
L'intérêt de ces faisceaux, en spectromètrie de masse par exemple, est évident. Ils permettent l'introduction d'un courant ionique intense dans le sélecteur de masse, même à travers un diaphragme de faible ouverture isolant le sélecteur de la source. La pollution par les hydrocarbures est fortement diminuée. D'autre part, il est ainsi possible de maintenir un fort gradient de pression entre la source et le sélecteur et d'assurer un rendement optimum des deux fonctions : la sensibilité et la résolution peuvent être augmentées considérablement. D'autres applications (SIMS par exemple) requièrent aussi des faisceaux ioniques fins et intenses.
Dans le nouveau système, la source est essentiellement constituée par un circuit magnétique C ayant la symétrie de révolution autour d'un axe.
L'induction magnétique B, de quelques centaines de Gauss, est parallèle à l'axe. Un faisceau d'électrons pénètre axialement dans la source par un diaphragme étroit. Le dispositif permettant la production de faisceaux électroniques fins intenses a été décrit précédemment par le même inventeur (une nappe d'électrons émise par un filament chauffé est injectée dans le plan médian d'un circuit magnétique de profil convenable et en ressort sous forme de faisceau mince).
L'induction B dans la source a une valeur suffisante pour confiner les électrons au voisinage de l'axe. Par contre le confinement des ions ne pourrait être obtenu que pour des valeurs impraticables de B. Ce confinement est ici obtenu de la façon suivante : une électrode cylindrique r entoure une autre électrode e de géométrie également cylindrique en forme de cage d'écureuil ; l'axe de symétrie de ces deux électrodes coïncide avec l'axe du système.
Une différence de potentiel ajustable est appliquée entre r et e. Le champ radial E ainsi créé pénètre plus ou moins dans le volume interne de la cage e et confine, suivant la polarité appliquée, les ions positifs ou négatifs dans le voisinage de l'axe. Un léger gradient de potentiel suivant l'axe favorise l'extraction de ces ions à travers un diaphragme étroit en bout du système.
Le dispositif réalise ainsi par l'action combinée de B et E, le confinement des électrons ionisants et des ions formés. (Dans le cas des ions positifs, le rôle du champ E de confinement des ions semble a priori nuisible au confinement des électrons. En fait, le calcul montre qu'avec les faibles valeurs de E qui sont nécessaires, le confinement électronique réalisé par l'action de B n'est pratiquement pas perturbé.
Pour mieux faire comprendre l'invention, une réalisation particulière, donnée à titre d'exemple, est décrite ci-dessous (figure I et figure Il).
Un filament f chauffé émet des électrons qui, accélérés par un potentiel ajustable pénétrent en nappe dans l'entrefer d'un petit circuit magnétique C, dans le plan médian de celui-ci. Ils en ressortent à 90 sous forme de faisceau rectiligne mince. Les électrons sont ensuite focalisés et retardés par la lentille électrostatique a et pénétrént axialement dans l'entrefer du circuit magnétique C qui constitue l'enceinte de la source ionique. Dans la source1 une électrode cylindrique r entoure une cage d'écureuil e.
La source et ces deux électrodes sont coaxiales. Une différence de potentiel ajustable est appliquée entre r et e (Vt > Ve pour le confinement des ions positifs ou Vt < Ve pour le confinement des ions négatifs). La figure Il montre une coupe perpendiculaire à l'axe du dispositif : elle schématise la pénétration des surfaces équipotentielles dans l'espace interne de e.
L'action de B, prépondérante pour les électrons, est négligeable pour les ions qui sont confinés uniquement par l'action de E. Le système permet de confiner par simple commutation alternativement les ions positifs et négatifs au voisinage de l'axe. Les deux les du circuit magnétique C sont d'ailleurs isolés. Une légère différence de potentiel entre ces deux pôles favorise la dérive des ions d'un signe donné vers le diaphragme de sortie b d'où ils sont injectés dans le spectromètre de masse S par la lentille électrostatique 1.
On remarquera que la source est isolée du système d'analyse S et du canon à électrons par des diaphragmes étroits. Un gradient de pression important peut ainsi exister entre la source et le système.
Claims (2)
1) Source d'ions constituée par un circuit magnétique C ayant la symétrie de
révolution par rapport à un axe et où l'ionisation est assurée par un
faisceau électronique mince, injecté dans la source suivant l'axe,
parallèlement à l'induction B ; caractérisée par le fait que les électrons
sont confinés par B au voisinage immédiat de l'axe ; caractérisée par le
fait qu'à l'intérieur de la source règne un champ électrique radial E,
créé par une électrode cylindrique r entourant une électrode en cage
d'écureuil, ces deux électrodes admettant comme axe de symétrie, l'axe de
la source et étant portées à des potentiels différents ; caractérisée par
le fait que, suivant la polarité des électrodes r et e, les ions positifs
ou négatifs sont confinés au voisinage de l'axe ; par le fait qu'un faible
champ électrique axial est superposé au champ radial et entraine les ions
vers le diaphragme de sortie, le champ axial étant créé par une différence
de potentiel entre les piles du circuit C.
2) Source d'ions suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le
faisceau électronique ionisant est formé par les électrons émis par un
filament chauffé et injectés en nappe dans le plan médian de l'entrefer
d'un circuit magnétique auxiliaire C, d'où ils ressortent à 900, s groupés
en faisceau mince.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8710443A FR2618603B1 (fr) | 1987-07-22 | 1987-07-22 | Source ionique axiale a haute intensite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8710443A FR2618603B1 (fr) | 1987-07-22 | 1987-07-22 | Source ionique axiale a haute intensite |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2618603A1 true FR2618603A1 (fr) | 1989-01-27 |
| FR2618603B1 FR2618603B1 (fr) | 1990-12-21 |
Family
ID=9353476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8710443A Expired - Fee Related FR2618603B1 (fr) | 1987-07-22 | 1987-07-22 | Source ionique axiale a haute intensite |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2618603B1 (fr) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2560714A1 (fr) * | 1984-03-02 | 1985-09-06 | Evrard Robert | Spectrographe de masse et procede d'ionisation et d'analyse des gaz |
| FR2578358A1 (fr) * | 1984-12-19 | 1986-09-05 | Evrard Robert | Spectrographes de masse a deflection magnetique |
-
1987
- 1987-07-22 FR FR8710443A patent/FR2618603B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2560714A1 (fr) * | 1984-03-02 | 1985-09-06 | Evrard Robert | Spectrographe de masse et procede d'ionisation et d'analyse des gaz |
| FR2578358A1 (fr) * | 1984-12-19 | 1986-09-05 | Evrard Robert | Spectrographes de masse a deflection magnetique |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS, vol. 53, no. 9, septembre 1982, pages 1429-1433, American Institute of Physics, New York, US; K.W. EHLERS et al.: "Increasing the efficiency of a multicusp ion source" * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2618603B1 (fr) | 1990-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4963735A (en) | Plasma source mass spectrometer | |
| EP1474820B1 (fr) | Piege a ions a aimant permanent et spectrometre de masse utilisant un tel aimant | |
| EP0473233A1 (fr) | Tube neutronique à flux élevé | |
| US20110133072A1 (en) | Ion mobility spectometer and detecting method using the same | |
| CA2576774C (fr) | Piege a ions a aimant permanent longitudinal et spectrometre de masse utilisant un tel aimant | |
| US9570282B2 (en) | Ionization within ion trap using photoionization and electron ionization | |
| FR2899016A1 (fr) | Systeme detecteur d'ions avec suppression du bruit neutre | |
| US4166952A (en) | Method and apparatus for the elemental analysis of solids | |
| GB1190451A (en) | Ion Source for a Mass Spectrometer | |
| EP0340832B1 (fr) | Tube neutronique scellé, à haut flux | |
| FR2618603A1 (fr) | Source ionique axiale a haute intensite | |
| EP0295743B1 (fr) | Source d'ions à quatre électrodes | |
| FR2514946A1 (fr) | Source d'ions comprenant une chambre d'ionisation a gaz avec oscillations d'electrons | |
| CN204991648U (zh) | 离子源 | |
| US3731089A (en) | Mass spectrometer ion source having means for rapidly expelling ions from the source and method of operation | |
| CN209963019U (zh) | 一种用于磁质谱仪的高效离子源 | |
| EP0362953A1 (fr) | Tube neutronique scellé muni d'une source d'ions à confinement électrostatique des électrons | |
| KR950703786A (ko) | 전자 에너지 분광계 | |
| JP2019021550A (ja) | イオン化装置及びそれを用いた質量分析装置 | |
| US10985002B2 (en) | Ionization sources and methods and systems using them | |
| FR2645676A1 (fr) | Cathode possedant une surface d'emission secondaire amelioree et amplificateur a champ croise contenant une telle cathode | |
| FR2599891A1 (fr) | Spectrometre de masse, notamment, pour detecteur de fuites, sous vide pousse | |
| FR2647594A1 (fr) | Source ionique a tres haute intensite | |
| FR2610138A1 (fr) | Source ionique selective a haute intensite | |
| EP0308560A1 (fr) | Canon à particules électriques permettant l'émission pulsée de particules d'énergie déterminée |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |