ITMI20090996A1 - EQUIPMENT FOR MASS SPECTROMETRY - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
“APPARECCHIATURA PER SPETTROMETRIA DI MASSA†⠀ œ EQUIPMENT FOR MASS SPECTROMETRYâ €
La presente invenzione si riferisce ad un'apparecchiatura per spettrometria di massa. The present invention relates to a mass spectrometry apparatus.
In particolare, l'invenzione trova vantaggiosa applicazione per spettrometria in condizioni di vuoto ambientale, sia in ambiente terrestri che extraterrestre, consentendo altresì l'ottenimento di "imaging" ad alta definizione. In particular, the invention finds advantageous application for spectrometry in ambient vacuum conditions, both in terrestrial and extraterrestrial environments, also allowing the obtaining of high definition "imaging".
L’invenzione può inoltre essere applicata per la misura di flussi di qualsiasi tipo di particelle in ambiente controllato, come per esempio la per la misura di inquinanti, o nella preparazione di composti medicali. The invention can also be applied for the measurement of flows of any type of particles in a controlled environment, such as for the measurement of pollutants, or in the preparation of medical compounds.
Com'Ã ̈ noto, la spetrometria viene applicata modulando e rilevando i fasci di particelle emessi da una determinata sorgente. As is known, spectrometry is applied by modulating and detecting the beams of particles emitted by a given source.
Sono attualmente disponibili sistemi in grado di operare nel caso di particelle elettricamente cariche (con carica positiva o negativa): in tali sistemi, la fase di analisi/modulazione viene svolta applicando alle particelle medesime opportuni campi elettromagnetici, così da deviarne la traiettoria in maniera predefmita. Le particelle che raggiungono poi il dispositivo di rivelazione generano una corrente che, opportunamente amplificata, consente di effettuare l'analisi spettrometrica della sorgente. Systems are currently available that can operate in the case of electrically charged particles (with positive or negative charge): in these systems, the analysis / modulation phase is carried out by applying appropriate electromagnetic fields to the particles themselves, so as to deviate their trajectory in a default. The particles which then reach the detection device generate a current which, suitably amplified, allows to carry out the spectrometric analysis of the source.
Non sono tuttavia disponibili apparecchiature capaci di operare correttamente su particelle elettricamente neutre. Queste ultime, infatti, non possono essere deviate/modulate per mezzo di campi esterni, e presentano quindi un problema non trascurabile per lo svolgimento dell'analisi. However, there is no equipment available capable of operating correctly on electrically neutral particles. The latter, in fact, cannot be diverted / modulated by means of external fields, and therefore present a not negligible problem for the analysis.
Sono state in realtà effettuate alcune sperimentazioni in cui si à ̈ fatto uso di nano-barre di oro, combinate tra loro in modo da formare griglie attraverso cui le particelle potevano passare o meno a seconda delle loro caratteristiche e di quelle del loro moto. Tali soluzioni tuttavia risultano di difficile realizzazione, poco precise e poco efficienti. In reality, some experiments were carried out in which use was made of gold nano-bars, combined together in order to form grids through which the particles could pass or not according to their characteristics and those of their motion. However, these solutions are difficult to implement, not very precise and not very efficient.
Sono stati altresì realizzati sistemi in cui le particelle elettricamente neutre vengono prima ionizzate (presentanti cioà ̈ di una carica elettrica non neutra, per esempio tramite interazione con elettroni), e poi modulate/deviate secondo quanto sopra brevemente descritto con riferimento ai fasci di particelle cariche. Queste tecniche sono tuttavia molto costose e molto complesse da realizzare. In questo contesto, scopo della presente invenzione à ̈ mettere a disposizione un'apparecchiatura per spettrometria di massa in grado di funzionare correttamente anche con particelle elettricamente neutre, effettuando un'opportuna modulazione spaziale e temporale dei fasci di particelle generati dalla sorgente esaminata. Systems have also been created in which the electrically neutral particles are first ionized (that is, presenting a non-neutral electric charge, for example through interaction with electrons), and then modulated / deflected according to what is briefly described above with reference to the particle beams. charges. However, these techniques are very expensive and very complex to implement. In this context, the object of the present invention is to provide a mass spectrometry apparatus capable of operating correctly even with electrically neutral particles, by carrying out an appropriate spatial and temporal modulation of the particle beams generated by the source examined.
Un altro scopo del trovato à ̈ mettere a disposizione un'apparecchiatura in cui gli effetti delle radiazioni ultraviolette (EUV/UV) siano minimizzati, consentendo così un funzionamento ottimale del dispositivo di rivelazione delle particelle posto a valle del modulatore. Another object of the invention is to make available an apparatus in which the effects of ultraviolet radiation (EUV / UV) are minimized, thus allowing optimal operation of the particle detection device located downstream of the modulator.
Un ulteriore scopo dell'invenzione à ̈ fornire un'apparecchiatura che consenta di effettuare una modulazione delle particelle che non perturbi il moto di quelle che giungono a destinazione (cioà ̈ al dispositivo di rivelazione), ed in particolare che non ne devii la traiettoria. A further object of the invention is to provide an apparatus which allows to carry out a modulation of the particles which does not disturb the motion of those which reach their destination (ie to the detection device), and in particular which does not deviate their trajectory.
Un altro scopo del trovato à ̈ mettere a disposizione un'apparecchiatura che sia in grado di operare correttamente anche con particelle aventi bassa energia. Another object of the invention is to make available an apparatus which is able to operate correctly even with particles having low energy.
Questi ed altri scopi ancora sono sostanzialmente raggiunti da un'apparecchiatura per spettrometria di massa in accordo con quanto descritto nelle unite rivendicazioni. These and still other purposes are substantially achieved by a mass spectrometry apparatus in accordance with what is described in the attached claims.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi saranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita, e non esclusiva, dell'invenzione. Tale descrizione à ̈ fornita qui di seguito con riferimento alle unite figure, anch'esse aventi scopo esemplificativo e pertanto non limitativo, in cui: Further features and advantages will become more apparent from the detailed description of a preferred, and not exclusive, embodiment of the invention. This description is provided below with reference to the accompanying figures, also having an illustrative and therefore non-limiting purpose, in which:
- la figura 1 mostra uno schema a blocchi di un'apparecchiatura in accordo con l'invenzione; Figure 1 shows a block diagram of an apparatus according to the invention;
- la figura 2 mostra schematicamente la struttura di una parte dell’apparecchiatura secondo l’invenzione; - figure 2 schematically shows the structure of a part of the apparatus according to the invention;
- la figura 3 mostra un dettaglio di figura 2; figure 3 shows a detail of figure 2;
- la figura 4 mostra una parte dell’apparecchiatura secondo l’invenzione, in cui à ̈ evidenziata una delle griglie utilizzate; - figure 4 shows a part of the apparatus according to the invention, in which one of the grids used is highlighted;
- la figura 5 mostra, in aggiunta a quanto illustrato in figura 4, un’ulteriore griglia impiegata nell’ invenzione. - figure 5 shows, in addition to what is illustrated in figure 4, a further grid used in the invention.
Con riferimento alle unite figure, con 1 Ã ̈ stata complessivamente indicata un'apparecchiatura in accordo con il trovato. With reference to the accompanying figures, 1 indicates an apparatus in accordance with the invention as a whole.
Come sopra accennato, apparecchiatura 1 Ã ̈ utilizzata per lo svolgimento di analisi spettrometriche di massa, sia in applicazioni aerospaziali, sia in sistemi terrestri. As mentioned above, equipment 1 is used for carrying out mass spectrometric analyzes, both in aerospace applications and in terrestrial systems.
L'apparecchiatura 1 permette altresì di ottenere un "imaging" ad alta risoluzione. L’apparecchiatura 1 può inoltre essere applicata per la misura di flussi di qualsiasi tipo di particelle in ambiente controllato, come per esempio la per la misura di inquinanti, o nella preparazione di composti medicali. Apparatus 1 also allows high resolution "imaging" to be obtained. The equipment 1 can also be applied for the measurement of flows of any type of particles in a controlled environment, such as for the measurement of pollutants, or in the preparation of medical compounds.
L'apparecchiatura 1 (figura 1) comprende innanzitutto un dispositivo di lettura 10, per rilevare particelle P provenienti da una sorgente 2. The apparatus 1 (Figure 1) first of all comprises a reading device 10, for detecting particles P coming from a source 2.
Tale sorgente 2 può essere, un campione irraggiato da analizzare che emette di atomi neutri generati da processo di sputtering, plasmi di laboratorio o plasmi originate da sorgenti naturali come la magnetosfera terrestre o magne tosfere planetarie. This source 2 can be an irradiated sample to be analyzed that emits neutral atoms generated by the sputtering process, laboratory plasmas or plasmas originating from natural sources such as the terrestrial magnetosphere or planetary magne tosphere.
In generale, la sorgente 2 à ̈ l'oggetto a cui à ̈ rivolta Tanalisi spettrometrica effettuata dalTapparecchiatura 1. In general, source 2 is the object to which the spectrometric analysis carried out by equipment 1 is directed.
Le particelle P emesse dalla sorgente 2 possono essere particelle elettricamente neutre, ioni e/o molecole. The particles P emitted by the source 2 can be electrically neutral particles, ions and / or molecules.
Come sarà più chiaro in seguito, l'apparecchiatura 1 à ̈ in grado di operare correttamente indipendentemente dalla natura delle particelle P, ed in particolare à ̈ adata ad applicazioni in cui le particelle P sono eletricamente neutre. As will become clearer later, the apparatus 1 is able to operate correctly regardless of the nature of the P particles, and in particular it is suitable for applications in which the P particles are electrically neutral.
La propagazione delle particelle P avviene preferibilmente in condizioni di vuoto, in un ambiente in cui la pressione può essere per esempio pari a 10<'>mbar. The propagation of the P particles preferably takes place under vacuum conditions, in an environment in which the pressure can be for example equal to 10 <'> mbar.
II dispositivo di lettura 10 à ̈ opportunamente associato ad un'unità di elaborazione 20 che, in funzione dei rilevamenti effettuati dal dispositivo di lettura 10 stesso, provvede ad effettuare un'analisi spetrometrica della sorgente 2. The reading device 10 is suitably associated with a processing unit 20 which, according to the readings made by the reading device 10 itself, performs a spectrometric analysis of the source 2.
Più in particolare, il dispositivo di lettura 10 può essere configurato per amplificare la debole corrente costituita dalle particelle che giungono su tale dispositivo; la corrente amplificata viene quindi fornita all'unità di elaborazione 20, così che possa essere svolta l'analisi di interesse. More particularly, the reading device 10 can be configured to amplify the weak current formed by the particles arriving on this device; the amplified current is then supplied to the processing unit 20, so that the analysis of interest can be carried out.
L'apparecchiatura 1 comprende inoltre almeno una prima ed una seconda griglia 30a, 30b interposte tra la sorgente 2 ed il dispositivo di lettura 10. The apparatus 1 also comprises at least a first and a second grid 30a, 30b interposed between the source 2 and the reading device 10.
Va notato che nel presente contesto verrà fato riferimento, a titolo esemplificativo, a due sole griglie; tuttavia, in funzione delle esigenze e delle specifiche applicazioni, l'apparecchiatura 1 potrà essere provvista anche di un numero maggiore di griglie. It should be noted that in the present context reference will be made, by way of example, to only two grids; however, depending on the needs and specific applications, the appliance 1 may also be equipped with a greater number of grids.
Le griglie 30a, 30b sono almeno parzialmente reciprocamente affacciate, per cooperare al filtraggio dei flussi di particelle emessi dalla sorgente 2 ed indirizzati verso il dispositivo di lettura 10. The grids 30a, 30b are at least partially mutually facing each other, to cooperate in filtering the flows of particles emitted by the source 2 and directed towards the reading device 10.
Preferibilmente, ciascuna delle griglie 30a, 30b ha sviluppo sostanzialmente piastriforme, e presenta aperture per il passaggio seletivo di particelle. Preferably, each of the grids 30a, 30b has a substantially plate-like development, and has openings for the selective passage of particles.
Preferibilmente, le griglie 30a, 30b sono sostanzialmente uguali tra loro. Preferably, the grids 30a, 30b are substantially identical to each other.
Preferibilmente, le griglie 30a, 30b sono sostanzialmente parallele tra loro. Preferably, the grids 30a, 30b are substantially parallel to each other.
Preferibilmente, le griglie 30a, 30b sono sostanzialmente trasversali rispetto alla linea retta che definisce la distanza tra la sorgente 2 ed il dispositivo di lettura 10: in particolare, le griglie 30a, 30b sono sostanzialmente perpendicolari a tale linea retta, Preferably, the grids 30a, 30b are substantially transverse with respect to the straight line which defines the distance between the source 2 and the reading device 10: in particular, the grids 30a, 30b are substantially perpendicular to this straight line,
Preferibilmente le griglie 30a, 30b sono realizzate in Nitruro di Silicio, Nickel o altri materiali che presentino sufficiente robustezza, e che possano essere lavorati con tecniche simili di litografia elettronica. Preferably the grids 30a, 30b are made of Silicon Nitride, Nickel or other materials which have sufficient strength, and which can be processed with similar electronic lithography techniques.
Come esemplificativamente mostrato in figura 2, ciascuna delle griglie 30a, 30b, presenta un'apertura principale 33, sostanzialmente circolare, suddivisa in quattro settori angolari 33a, 33b, 33c, 33d sostanzialmente uguali tra loro. As shown by way of example in Figure 2, each of the grids 30a, 30b has a main opening 33, substantially circular, divided into four angular sectors 33a, 33b, 33c, 33d which are substantially identical to each other.
Il diametro di tale apertura principale 33 può essere compreso tra 1 cm e 3 cm, e può essere per esempio sostanzialmente pari a 2 cm. The diameter of this main opening 33 can be between 1 cm and 3 cm, and can be for example substantially equal to 2 cm.
La griglia 30a, 30b, presenta inoltre quattro aperture ausiliarie 34a, 34b, 34c, 34d, posizionate in prossimità dei quattro angoli della struttura 32 della griglia stessa. Tali aperture ausiliarie 34a, 34b, 34c, 34d presentano forma sostanzialmente circolare. The grid 30a, 30b also has four auxiliary openings 34a, 34b, 34c, 34d, positioned in proximity to the four corners of the structure 32 of the grid itself. These auxiliary openings 34a, 34b, 34c, 34d have a substantially circular shape.
Il diametro delle aperture ausiliarie 34a, 34b, 34c, 34d può essere compreso tra 2 mm e 4 mm, e può essere per esempio sostanzialmente pari a 3 mm. The diameter of the auxiliary openings 34a, 34b, 34c, 34d can be between 2 mm and 4 mm, and can for example be substantially equal to 3 mm.
Il nitruro di silicio e’ disponibile commercialmente già deposto su strati di silicio di spessori variabili e le geometrie richieste possono essere ottenute con litografia elettronica e reactive ion etching. Silicon nitride is commercially available already deposited on silicon layers of varying thicknesses and the required geometries can be obtained with electronic lithography and reactive ion etching.
L'apparecchiatura 1 comprende inoltre mezzi di movimentazione 40 per movimentare almeno una griglia rispetto all'altra. The apparatus 1 further comprises movement means 40 for moving at least one grid with respect to the other.
Preferibilmente tale movimentazione mantiene costante la distanza tra le griglie 30a, 30b, e mantiene le griglie 30a, 30b parallele tra loro. Preferably, this movement keeps the distance between the grids 30a, 30b constant, and keeps the grids 30a, 30b parallel to each other.
Vantaggiosamente i mezzi di movimentazione 40 sono provvisti di almeno un elemento piezoelettrico 41 (figure 1 e 3), operativamente attivo su almeno una delle griglie 30a, 30b. Advantageously, the handling means 40 are provided with at least one piezoelectric element 41 (Figures 1 and 3), operatively active on at least one of the grids 30a, 30b.
Tale elemento piezoelettrico 41, in funzione della tensione di alimentazione ricevuta, può variare il proprio spessore, provocando quindi la movimentazione della griglia ad esso associato. This piezoelectric element 41, depending on the power supply voltage received, can vary its own thickness, thus causing movement of the grid associated with it.
A titolo esemplificativo, l’elemento piezoelettrico 41 può essere un dispositivo commercializzato con il nome di Chip Actuator, PICMA®, modello PL022, PL033, oppure PL055. By way of example, the piezoelectric element 41 may be a device marketed under the name of Chip Actuator, PICMA®, model PL022, PL033, or PL055.
Ad esempio, l’elemento piezoelettrico 41 può avere una forma sostanzialmente cubica, presentante uno spigolo di lunghezza compresa tra 1 mm e 4mm e sostanzialmente pari, per esempio, a 2 mm. For example, the piezoelectric element 41 can have a substantially cubic shape, having an edge of length between 1 mm and 4 mm and substantially equal, for example, to 2 mm.
I mezzi di movimentazione 40 comprendono inoltre un circuito di controllo 42 per regolare l'alimentazione elettrica erogata all'elemento piezoelettrico 41, e regolare quindi la movimentazione della griglia sulla quale l'elemento piezoelettrico 41 Ã ̈ attivo. The movement means 40 further comprise a control circuit 42 for regulating the electrical power supplied to the piezoelectric element 41, and therefore regulating the movement of the grid on which the piezoelectric element 41 is active.
La frequenza di funzionamento dell’elemento piezoelettrico 41 può essere compresa tra 1 kHz e 200 kHz, e può essere pari per esempio a 100 KHz; l’elemento piezoelettrico 41 può essere alimentato con una tensione picco-picco pari per esempio a 20 V. The operating frequency of the piezoelectric element 41 can be between 1 kHz and 200 kHz, and can be equal for example to 100 KHz; the piezoelectric element 41 can be powered with a peak-to-peak voltage equal to, for example, 20 V.
Vantaggiosamente, l’elemento piezoelettrico 41 viene scelto in modo da poter sopportare un riscaldamento fino a circa 150°C nel vuoto. Advantageously, the piezoelectric element 41 is chosen so as to be able to withstand heating up to about 150 ° C in vacuum.
Nel presente contesto, per semplicità , viene descritto un solo elemento piezoelettrico 41 attivo su una rispettiva griglia 30b, cioà ̈ quella più vicina al dispositivo di lettura 10. Si noti che i mezzi di movimentazione 40, ed in particolare l'elemento piezoelettrico 41, possono essere attivi anche solo sulla griglia 30a (cioà ̈ quella più vicina alla sorgente). Inoltre, à ̈ previsto che possano essere utilizzati più elementi piezoelettrici, ciascuno attivo su una rispettiva griglia. La movimentazione delle varie griglie potrà poi essere opportunamente sincronizzata e coordinata. In the present context, for simplicity, only one piezoelectric element 41 active on a respective grid 30b is described, that is, the one closest to the reading device 10. It should be noted that the handling means 40, and in particular the piezoelectric element 41, they can also be active only on grid 30a (ie the one closest to the source). Furthermore, it is envisaged that multiple piezoelectric elements can be used, each active on a respective grid. The movement of the various grids can then be suitably synchronized and coordinated.
Vantaggiosamente la movimentazione reciproca delle griglie 30a, 30b può essere regolata in funzione della posizione reciproca delle griglie 30a, 30b stesse. Advantageously, the reciprocal movement of the grids 30a, 30b can be adjusted according to the reciprocal position of the grids 30a, 30b themselves.
A questo scopo, l'apparecchiatura 1 può essere provvista di un modulo di rilevamento 50 configurato per rilevare un parametro principale MP, rappresentativo di un posizionamento reciproco delle griglie 30a, 30b. Tale parametro principale MP viene inviato al circuito di controllo 42, così che quest'ultimo possa regolare l'alimentazione dell'elemento piezoelettrico 41 in funzione di tale parametro principale MP. For this purpose, the apparatus 1 can be provided with a detection module 50 configured to detect a main parameter MP, representative of a reciprocal positioning of the grids 30a, 30b. This main parameter MP is sent to the control circuit 42, so that the latter can regulate the power supply of the piezoelectric element 41 as a function of this main parameter MP.
Preferibilmente, il parametro principale MP Ã ̈ rappresentativo di un'interazione capacitiva tra le griglie 30a, 30b. Preferably, the main parameter MP is representative of a capacitive interaction between the grids 30a, 30b.
Più in particolare, ciascuna griglia 30a, 30b presenta una porzione metallica 3 la, 3 lb posizionata sulla propria superficie affacciata all'altra griglia. More specifically, each grid 30a, 30b has a metal portion 3 la, 3 lb positioned on its surface facing the other grid.
In questo modo, le porzioni metalliche 3 la, 3 lb sono posizionate in modo da poter essere almeno parzialmente affacciate durante la movimentazione reciproca delle griglie 30a, 30b. In this way, the metal portions 3 la, 3 lb are positioned so as to be able to be at least partially facing each other during the reciprocal movement of the grids 30a, 30b.
Più in particolare, le porzioni metalliche 3 la, 3 lb saranno affacciate in misura differente a seconda del posizionamento reciproco delle due griglie 30a, 30b. More specifically, the metal portions 3 la, 3 lb will face in different sizes according to the reciprocal positioning of the two grids 30a, 30b.
A titolo meramente esemplificativo, la griglia 30b può essere movimentata tra due posizioni di estremità rispetto all'altra griglia 30a: una piima posizione in cui le porzioni metalliche 3 la, 3 lb sono affacciate in modo da avere una massima interazione capacitiva (cioà ̈, per esempio, tali porzioni metalliche sono sostanzialmente completamente affacciate), ed una seconda posizione in cui le porzioni metalliche 3 la, 3 lb hanno interazione capacitiva minima (cioà ̈, per esempio, solo una parte della porzione metallica 3 la à ̈ affacciata all'altra porzione metallica 3 lb; si può anche verificare una situazione in cui le porzioni metalliche 3 la, 3 lb sono così sfalsate tra loro da non essere più reciprocamente affacciate e presentare quindi interazione capacitiva sostanzialmente nulla). Nella forma di realizzazione preferita, la griglia 30b associata all'elemento piezoelettrico 41 (in generale, ciascuna griglia associata ad un rispettivo elemento piezoelettrico) à ̈ supportata da un telaio 36, sostanzialmente solidale alla struttura dell'apparecchiatura 1. By way of example only, the grid 30b can be moved between two end positions with respect to the other grid 30a: a first position in which the metal portions 3 la, 3 lb are facing in order to have a maximum capacitive interaction (i.e., for example, these metal portions are substantially completely facing), and a second position in which the metal portions 3 la, 3 lb have minimal capacitive interaction (i.e., for example, only a part of the metal portion 3 la faces the another metal portion 3 lb; a situation may also occur in which the metal portions 3 la, 3 lb are so staggered from each other that they no longer face each other and therefore present substantially zero capacitive interaction). In the preferred embodiment, the grid 30b associated with the piezoelectric element 41 (in general, each grid associated with a respective piezoelectric element) is supported by a frame 36, substantially integral with the structure of the apparatus 1.
L'elemento piezoelettrico 41 provoca una movimentazione della griglia 30b rispetto a tale telaio 36. The piezoelectric element 41 causes a movement of the grid 30b with respect to this frame 36.
Nella forma di realizzazione preferita, l'elemento piezoelettrico 41 Ã ̈ accoppiato ad opportuni mezzi dinamici di supporto 35 (figura 3), che tramite la propria movimentazione o deformazione consentono alla griglia 30b di restare vincolata al telaio anche quando movimentata dall'elemento piezoelettrico 41. In the preferred embodiment, the piezoelectric element 41 is coupled to suitable dynamic support means 35 (figure 3), which through their own movement or deformation allow the grid 30b to remain constrained to the frame even when moved by the piezoelectric element 41 .
Come esemplificativamente mostrato in figura 3, i mezzi di supporto 35 possono comprendere una coppia di elementi deformabili, posizionati da parti opposte rispetto all'elemento piezoelettrico 41. As shown by way of example in Figure 3, the support means 35 can comprise a pair of deformable elements, positioned on opposite sides with respect to the piezoelectric element 41.
Preferibilmente, la griglia 30b presenta un profilo esterno sostanzialmente quadrilatero; in particolare tale profilo può essere quadrato o rettangolare. Preferably, the grid 30b has a substantially quadrilateral external profile; in particular, this profile can be square or rectangular.
La movimentazione della griglia 30b dovuta all’elemento piezoelettrico 41 avviene preferibilmente lungo una direzione definita da uno dei lati di detto profilo. The movement of the grid 30b due to the piezoelectric element 41 preferably takes place along a direction defined by one of the sides of said profile.
La figura 4 mostra una parte della struttura dell’ apparecchiatura 1, in cui si possono notare la griglia 30b, l’elemento piezoelettrico 41, ed i mezzi dinamici di supporto 35. Figure 4 shows a part of the structure of the apparatus 1, in which the grid 30b, the piezoelectric element 41, and the dynamic support means 35 can be seen.
La figura 5 mostra l’altra griglia 30a, e la struttura per mezzo della quale la stessa viene associata all’altra griglia 30b. Figure 5 shows the other grid 30a, and the structure by which it is associated with the other grid 30b.
Dal punto di vista del funzionamento va notato quanto segue. From the point of view of operation the following should be noted.
L’apparecchiatura 1 svolge una sorta di campionamento delle particelle P emesse dalla sorgente 2. The apparatus 1 carries out a sort of sampling of the P particles emitted by the source 2.
Tale campionamento viene effettuato tramite le citate griglie 30a, 30b, il dispositivo di lettura 10, unitamente all’intelligenza ad essi associata. This sampling is carried out by means of the aforementioned grids 30a, 30b, the reading device 10, together with the intelligence associated with them.
Più in particolare, l’apparecchiatura 1 opera sulla sincronizzazione dell’evento di START di allineamento ciclico delle griglie 30a, 30b oscillanti ad alta frequenza meccanica, con l’evento di STOP originato dalla rivelazione delle particelle transitate attraverso le griglie stesse e rilevate dall’apposito dispositivo di lettura 10 (p.e. rivelatore a Micro Channel Plates in configurazione Chevron). La differenza del tempo di STOP rispetto al tempo di START costituisce il cosiddetto “tempo di volo†, dal quale può essere desunta la velocità della particella P incidente sul dispositivo di lettura 10. Il rivelatore di STOP può essere corredato da un sistema di digitalizzazione spaziale a multi anodo o da un sistema di rivelazione a “Centroide di Carica†(quale ad esempio un sistema anodico a tre anodi Wedge and Strip Anode) con il quale può essere facilmente desunta la direzione di provenienza delle particelle rilevate. La precisione nell’identificazione della direzione può essere tanto maggiore quanto più grande à ̈ la distanza tra il piano focale e il piano delle griglie. More specifically, equipment 1 operates on the synchronization of the START event of cyclical alignment of the oscillating grids 30a, 30b at high mechanical frequency, with the STOP event originating from the detection of the particles transiting through the grids themselves and detected by the appropriate reading device 10 (eg Micro Channel Plates detector in Chevron configuration). The difference of the STOP time with respect to the START time constitutes the so-called â € œflight timeâ €, from which the speed of the P particle incident on the reading device can be deduced 10. The STOP detector can be equipped with a digitization system spatial multi-anode or a â € œCentroid Chargeâ € detection system (such as a Wedge and Strip Anode three-anode anodic system) with which the direction of origin of the detected particles can be easily deduced. The accuracy in identifying the direction can be greater the greater is the distance between the focal plane and the plane of the grids.
L'invenzione consegue importanti vantaggi. The invention achieves important advantages.
Innanzitutto, l'apparecchiatura in accordo con l’invenzione à ̈ in grado di operare correttamente anche con particelle elettricamente neutre. First of all, the apparatus according to the invention is able to operate correctly even with electrically neutral particles.
Inoltre, l'apparecchiatura secondo il trovato consente di minimizzare gli effetti delle radiazioni, consentendo così un funzionamento ottimale del dispositivo di rivelazione delle particelle posto a valle del modulatore. Furthermore, the apparatus according to the invention allows the effects of radiation to be minimized, thus allowing optimum operation of the particle detection device located downstream of the modulator.
Un altro vantaggio consiste nel fatto che la modulazione effettuata non perturba il moto delle particelle che giungono al dispositivo di rivelazione, ed in particolare che non ne viene deviata la traiettoria, Another advantage consists in the fact that the modulation carried out does not disturb the motion of the particles arriving at the detection device, and in particular that their trajectory is not diverted,
Un altro vantaggio consiste nel fatto che l'apparecchiatura secondo l'invenzione permette di ottenere un "imaging" ad alta risoluzione. Another advantage consists in the fact that the apparatus according to the invention allows to obtain a high resolution "imaging".
Va infine notato che l'apparecchiatura secondo il trovato à ̈ in grado di operare correttamente anche con particelle aventi bassa energia. Finally, it should be noted that the apparatus according to the invention is able to operate correctly even with particles having low energy.
Claims (5)
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| ITMI2009A000996A IT1394555B1 (en) | 2009-06-08 | 2009-06-08 | EQUIPMENT FOR MASS SPECTROMETRY |
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Citations (5)
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| GB2146790A (en) * | 1983-09-13 | 1985-04-24 | Finnigan Mat Gmbh | Device for adjusting slit widths in spectrometers |
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-
2009
- 2009-06-08 IT ITMI2009A000996A patent/IT1394555B1/en active
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