Wlasciciel patentu: VEB Hochvakuum Dresden, Drezno {Niemiecka Re¬ publika Demokratyczna) Sposób oscylograficznego przedstawiania widm masowych i urzadzenie do wykonywania tego sposobu i Wynalazek dotyczy sposobu oscylograficznego przedstawiania widm masowych analizy gazowej w aparaturze prózniowej.Znane jest wykonywanie analizy gazowej w aparaturze prózniowej za pomoca spektroskopów masowych wielkiej czestotliwosci, pracujacych na zasadzie jonów wahadlowych. Jony w tym przy¬ padku drgaja w lampie pomiarowej w obszarze przelotowym utworzonym przez uklad przeslon.Potencjaly na przeslonach sa dobrane tak, ze po¬ wstaje studnia potencjalowa dla jonów. Obok od¬ dzialywania tego pola stalego, jony podlegaja jesz¬ cze zmiennemu dzialaniu pola wielkiej czestotli¬ wosci, powstajacego dzieki przylozeniu napiecia wielkiej czestotliwosci do pierwszej elektrody obszaru przelotowego. Jony, których czestotliwosc wlasna drgan jest zgodna z czestotliwoscia pola wielkiej czestotliwosci, grupuja sie w wiazki. Ta¬ kie drgajace wiazki jonowe wytwarzaja na ostat¬ niej elektrodzie obszaru przelotowego, a miano¬ wicie na elektrodzie sygnalowej, sygnal influen- cyjny wielkiej czestotliwosci, wyzyskiwany do wskazania rodzaju drgajacych jonów. Wskazanie elektroniczne jest umozliwione dzieki temu, ze czestotliwosc pola wielkiej, czestotliwosci, wyno¬ szaca od 134 kHz do 1,9 MHz, jest zmieniana w rytmie $0 Hz. W ten sposób objety jest zakres ma¬ sy M od 2 do 250, gdzie M oznacza liczbe masowa.Sygnal influencyjny wielkiej czestotliwosci zosta- so 10 15 20 je wzmocniony we wzmacniaczu szerokopasmo¬ wym, a nastepnie wyprostowany.Sposób ten ma te wade, ze czulosc wskazania jest stosunkowo mala ze wzgledu na zachodzaca ciagle zmiane czestotliwosci pola wielkiej czesto¬ tliwosci i wymagane wskutek tego wzmocnienie szerokopasmowe. Czulosc wskazania jest przy tym zalezna od masy i obniza sie w miare zmniejsze¬ nia ttczby masowej. Oprócz tego otrzymuje sie skale masowa odpowiadajaca funkcji M.1*2, a wiec nieliniowa, w której to zaleznosci f oznacza czesto¬ tliwosc. Inne znane urzadzenia pracuja na zasa¬ dzie polegajacej, na tym, ze pole influencyjne wielkiej czestotliwosci zostaje wzmocnione we wzmacniaczu selektywnym. Uzyskuje sie wpraw¬ dzie w ten sposób wieksza czulosc, jednak otrzy¬ muje sie wskazanie tylko jednej linii masowej, o ile nie poswieci sie wiekszych kosztów na auto¬ matycznie strojony wzmacniacz selektywny.Z tego wzgledu proponuje sie wedlug w^nata*- ku, -azeby przy stalej czestotliwosci napiecia znften- nego wielkiej czestotliwosci, przylozonego do ze¬ wnetrznych elektrod pola biezacego lampy pomia¬ rowej zmieniac okresowo jej pole biezace, w szczególnosci w ksztalcie przebiegu pilowego, przy czym napiecia pola biezacego przyklada sie przez rozdzielacz impulsów do elektrod pola biezacego.Sygnal wielkiej czestotliwosci zarejestrowany na elektrodzie sygnalowej zostaje wzmocniony za po- 5214852148 moca wzmacniacza selektywnego, a nastepnie pod¬ dany prostowaniu selektywnemu ze wzgledu na faze.Wobec piloksztaltnej zmiany, przebiegu pola bie¬ zacego, w lampie pomiarowej zmienia sie jedno¬ czesnie okresowo czestotliwosc drgan jonów, wsku¬ tek czego podczas jednego okresu zmiany pola bie¬ zacego, czestotliwosc drgan poszczególnych rodza¬ jów jonów jest równa kolejno czestotliwosci pola wielkiej czestotliwosci, i w ten sposób tworzenie sie wiajzki jonów moze byc kontynuowane. Jony majace te sama czestotliwosc, co czestotliwosc pola wielkiej czestotliwosci, wzbudzaja na elektrodzie sygnalowej sygnal tej samej czestotliwosci Syg¬ nal influencyjny wielkiej czestotliwosci zostaje doprowadzony do wzmacniacza selektywnego, gdzie ulega wzmocnieniu. Sposób wedlug wynalazku umozliwia zastosowanie wzmacniacza selektywne¬ go, wskutek czego wskazanie róznych rodzajów jonów odbywa sie przy stalej czestotliwosci pola wielkiej czestotliwosci.Sposób wedlug wynalazku wykazuje caly szereg zalet. Dzieki pracy przy stalej czestotliwosci pola szybkozmiennego uzyskuje sie wieksza czulosc urzadzenia. Czulosc wskazania pozostaje ta sama dla sygnalów pochodzacych od wszelkich rodza¬ jów jonów. Poza tym unika sie w znacznym stop¬ niu zaklócen wielkiej czestotliwosci przez utrzy¬ manie stalosci pola szybkozmiennego. Prostowanie sygnalu selektywne fazowo sluzy do usuniecia M przesunietej linii wielokrotnej —, która powstaje 4 jako linia o przeciwnej biegunowosci niz linia glówna. Wskutek przeciwnej biegunowosci moz¬ liwe jest obciecie tej linii widma. Poniewaz spo¬ sób wedlug wynalazku umozliwia zastosowanie wzmacniacza selektywnego, unika sie równiez powstawania linii 4M i 9M. Uzyskana skala ma¬ sowa jest wówczas liniowa i odpowiada funkcji MU, gdzie U oznacza napiecie.Wynalazek jest wyjasniony blizej na przykla¬ dzie jego wykonania, uwidocznionym na rysunku przedstawiajacym schemat urzadzenia do wykony¬ wania sposobu wedlug wynalazku.Lampa pomiarowa 1 jest zaopatrzona w króciec pompowy 2, przeznaczony do przylaczenia do zbior¬ nika odbiorczego. W lampie pomiarowej 1 znajduje sie katoda 3, ogrzewana z odpowiedniego zródla pradu 4. Prad emisyjny katody S moze byc stero¬ wany za pomoca elektrody Wehnelta 5. Elektroda 6 bedaca jednoczesnie pierwsza elektroda obszaru przelotowego stanowi anode wzgledem katody 3.Elektrody 6, 7, 8, 9, 10, 11 i 12 okreslaja obszar przelotowy jonów, a jednoczesnie elektroda 12 jest elektroda sygnalowa. Katoda 3 i elektroda Wehnel¬ ta 5 sa polaczone nie tylko ze zródlem pradi zmiennego 4, lecz: jeszcze ze zródlem stalego napie¬ cia 13, które dostarcza napiecie przyspieszenia elek¬ tronów i napiecie sterowania elektrody Wehnelta 5. Elektroda 6, majaca pod wzgledem napiecia sta¬ lego potencjal ziemi, otrzymuje z generatora 1- wielkiej czestotliwosci napiecie o stalej czestotli¬ wosci. Elektrody 7,* 8, 9,10 i 11 sa polaczone za po¬ srednictwem dzielnika napiecia impulsów 15 z ge¬ neratorem 16 wysokiego napiecia piloksztaltnego i wytwarzaja pole biezace jonów.Elektroda sygnalowa 12 jest polaczona na naj¬ krótszej drodze z przetwornikiem impedancyjnym 5 17, w którym duzy opór wejsciowy dla sygnalu wielkiej czestotliwosci moze byc uzyskany przez wlaczenie lampy wzmacniajacej w ukladzie o wspólnej anodzie i kompensacje pojemnosci wej¬ sciowej przez wlaczenie jej do obwodu drgajacego. 10 Wzmacniacz ten sluzy do dopasowania do kabla wielkiej czestotliwosci 18, prowadzacego do wzmac¬ niacza selektywnego 19. Za wzmacniaczem selek¬ tywnym 19 jest wlaczony modulator pierscieniowy 20, który otrzymuje jednoczesnie napiecie porów- 15 nawcze z generatora wielkiej czestotliwosci 14. Na¬ piecie wyjsciowe modulatora pierscieniowego 20 jest doprowadzone do oscylografu poprzez wzmac¬ niacz wstepny 21, w którym uklad diodowy zapew¬ nia, ze zostaja wzmocnione tylko sygnaly jednej 20 biegunowosci. Oscylograf 22 otrzymuje napiecie odchylenia pionowego ze wzmacniacza wstepnego 21 i napiecie odchylenia poziomego z generatora 16, Opisany uklad dziala w sposób nastepujacy. 25 Strumien elektronów pochodzacy z katody 3 i przy¬ spieszany do elektrody 6 jonizuje gaz znajdujacy sie w lampie pomiarowej w otoczeniu elektrody 6.Jony powstajace wewnatrz obszaru przelotowego zostaija wessane przez pole biezace i wykonuja 30 drgania wahliwe. Pod dzialaniem pola wielkiej cze¬ stotliwosci, wytworzonego za pomoca elektrody 6, jony, których czestotliwosc wahan jest zgodna z czestotliwoscia pola wielkiej czestotliwosci, skupia¬ ja sie w wiazki jonowe. Wiazki jonów drgaja w 35 obszarze przelotowym i wywoluja na elektrodzie sygnalowej 12 przesuwanie ladunku z czestotliwos¬ cia wahan. Powstajacy przy tym prad przesuniecia wywoluje na oporze wejsciowym przetwornika im- pedancji 17 sygnal napieciowy wielkiej czestotli- 40 wosci, którego czestotliwosc jest zgodna z czestotli¬ woscia pola. Czestotliwosc wahan jonów w polu biezacym jest okreslona wielkoscia pola. Przy okresowej zmianie pola biezacego, uzyskanej za po¬ moca zmiany napiecia na elektrodach 7—11, cze- *5 stotliwosci wahan róznych rodzajów jonów staja sie kolejno zgodne z czestotliwoscia pola wielkiej czestotliwosci Powstajace przy tym. wiazki jonów wywoluja podczas drgan kolejno przesuwanie ladunków na 50 elektrodzie sygnalowej 12 o wielkosci zaleznej od ilosci jonów i tym samym od cisnienia czastkowe¬ go odpowiedniego gazu. Wiazki jonów, których cze¬ stotliwosc wahan nie jest zgodna z czestotliwoscia pola wielkiej czestotliwosci i moglyby spowodowac przesuniete linie wielokrotne 4Mi9M daja sygnaly tlumione przez selektywne wzmacnianie. Modulator pierscieniowy 20 -polaczony z generatorem wiel¬ kiej czestotliwosci 14 i powodujacy prostowanie se¬ lektywne pod wzgledem fazy dostarcza impulsów stalego napiecia, które na linii — maja przeciwna biegunowosc wzgledem impulsów linii glównej.Impulsy linii — zostaja obciete we wzmacniaczu 21 555 52148 6 za pomoca ukladu diodowego. Sygnaly otrzymane w ten sposób odchylaja strumien elektronów lam¬ py oscylograficzmej w kierunku y, a jednoczesnie generator 16 zapewnia odchylanie w kierunku x.W ten sposób na ekranie oscylografu staje sie wi¬ doczne widmo masowe reszty gazowej, a skala masowa jest liniowa. PL