RU142744U1 - Электростатический фильтр для линейного сканирования распределенных в пространстве потоков заряженных частиц - Google Patents
Электростатический фильтр для линейного сканирования распределенных в пространстве потоков заряженных частиц Download PDFInfo
- Publication number
- RU142744U1 RU142744U1 RU2014108348/07U RU2014108348U RU142744U1 RU 142744 U1 RU142744 U1 RU 142744U1 RU 2014108348/07 U RU2014108348/07 U RU 2014108348/07U RU 2014108348 U RU2014108348 U RU 2014108348U RU 142744 U1 RU142744 U1 RU 142744U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- cylindrical electrodes
- gap
- row
- axes
- Prior art date
Links
Abstract
Электростатический фильтр для линейного сканирования распределенных в пространстве потоков заряженных частиц, содержащий два разделенных зазором ряда цилиндрических электродов, оси которых параллельны между собой, расположены в одной плоскости и равноудалены друг от друга, и три пары коллимирующих пластин, образующих зазор в каждой паре, и расположенных параллельно друг другу и плоскости расположения цилиндрических электродов, причем по одну сторону от цилиндрических электродов расположена одна пара коллимирующих пластин, через зазор в которой входит пучок заряженных частиц, а по другую сторону - две пары, через зазор в которых пучок выводится, при этом цилиндрические электроды соединены с источником отклоняющих электрических потенциалов, формирующих область слабого рассеяния, отличающийся тем, что оси цилиндрических электродов первого ряда совпадают с осями цилиндрических электродов второго ряда, отклоняющие потенциалы имеют одинаковую величину и противоположную полярность в каждом ряду электродов по обе стороны от формируемой области слабого рассеяния, причем к соосным электродам приложены отклоняющие потенциалы противоположной полярности.
Description
Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к электростатическим фильтрам для линейного сканирования распределенных в пространстве потоков заряженных частиц, и может быть использована в энергоанализаторах и масс-анализаторах заряженных частиц высокой чувствительности, быстродействия и точности.
При решении множества задач, как в области научных исследований, так и в промышленности, необходимо повышать аналитические характеристики устройств, применяемых для изучения элементного, изотопного и химического состава различных сред. Эти требования связаны с определением следовых количеств токсичных и вредных веществ в окружающей среде, с необходимостью регистрировать небольшие количественные отклонения от нормы содержания в тканях человека некоторых маркеров, при диагностике заболеваний.
Известна система, обеспечивающая определение пространственной структуры пучков заряженных частиц с помощью линейного электростатического фильтра (В.Т. Коган, С.А. Маннинен, Д.С. Лебедев, О.С. Викторова, И.Т. Аманбаев. Ионно-оптическая схема для высокочувствительного, портативного масс-спектрографа. // Журнал технической физики. 2005. т. 75(6). с. 121-125). Фильтр содержит два ряда цилиндрических электродов, разделенных зазором, оси которых параллельны между собой, расположены в одной плоскости и равноудалены друг от друга, и три пары коллимирующих пластин, образующих зазор в каждой паре, и расположенных параллельно друг к другу и плоскости расположения цилиндрических электродов, причем по одну сторону от цилиндрических электродов расположена одна пара коллимирующих пластин, через зазор в которой вводится пучок заряженных частиц, а по другую сторону - две пары, через которые пучок выводится. Середины зазоров между рядами электродов и парами коллимирующих пластин лежат в одной плоскости. Оси электродов первого ряда сдвинуты относительно осей электродов второго ряда на ½ расстояния между осями электродов в ряду. Величину зазора между рядами электродов выбирают в определенном соотношении с расстоянием между осями электродов. Электроды соединены с источником напряжения, на котором формируются потенциалы, обеспечивающие избирательное пространственное пропускание заряженных частиц через фильтр. При подаче отрицательного потенциала на цилиндрические электроды верхнего ряда фильтра и нулевого потенциала на электроды нижнего ряда и на один или группу электродов верхнего ряда, вблизи этого электрода или группы электродов формируется область слабого рассеяния - «потенциальное окно», что обеспечивает избирательное пространственное пропускание заряженных частиц.
Недостаток известного электростатического фильтра заключается в том, что для обеспечения повышения пространственной разрешающей способности при сканировании исследуемых пучков заряженных частиц необходимо ограничить расстояние между осями цилиндрических электродов, что приводит к уменьшению зазора между двумя их рядами, и, как следствие, к существенному уменьшению пропускания рассматриваемого фильтра. Повышение же электрического потенциала на цилиндрических электродах не позволяет увеличить пространственное разрешение фильтра и лишь также резко снижает его пропускание.
Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в повышении пространственной разрешающей способности фильтра без изменения относительного расположения рядов электродов и в увеличении пропускания фильтра.
Заявленный технический результат достигается в электростатическом фильтре для линейного сканирования распределенных в пространстве потоков заряженных частиц, содержащем два разделенных зазором ряда цилиндрических электродов, оси которых параллельны между собой, расположены в одной плоскости и равноудалены друг от друга, и три пары коллимирующих пластин, образующих зазор в каждой паре, и расположенных параллельно друг другу и плоскости расположения цилиндрических электродов, причем по одну сторону от цилиндрических электродов расположена одна пара коллимирующих пластин, через зазор в которой входит пучок заряженных частиц, а по другую сторону - две пары, через зазор в которых пучок выводится, при этом цилиндрические электроды соединены с источником отклоняющих электрических потенциалов, формирующих область слабого рассеяния, в котором, согласно полезной модели, оси цилиндрических электродов первого ряда совпадают с осями цилиндрических электродов второго ряда, отклоняющие потенциалы имеют одинаковую величину и противоположную полярность в каждом ряду электродов по обе стороны от формируемой области слабого рассеяния, причем к соосным электродам приложены отклоняющие потенциалы противоположной полярности.
Соосное расположение цилиндрических электродов одного ряда относительно отделенных зазором электродов другого ряда, при одновременном приложении к электродам, формирующим потенциальное окно, отклоняющих потенциалов одинаковой величины и противоположной полярности в каждом ряду и к соосным электродам отклоняющих потенциалов противоположной полярности, обеспечивает увеличение пространственной разрешающей способности фильтра. Формирование области слабого рассеяния - потенциального окна, в зазоре между электродами происходит за счет смены направления электрического поля и, как следствие, обнуления градиента потенциала (напряженности отклоняющего электрического поля), что позволяет формировать малую ширину окна в электростатическом фильтре.
Обнуление напряженности отклоняющего электрического поля в области потенциального окна происходит независимо от величины зазора между рядами электродов и, следовательно, обеспечивает высокое пропускание частиц в пределах окна по всей ширине зазора без изменения относительного расположения рядов электродов.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображена схема электростатического фильтра, проекция на плоскость XZ, на фиг. 2 - то же, проекция на плоскость YZ, где направление X соответствует неправлению потока ионов, Y - соответствует направлению линейного сканирования, Z - соответствует ширине потока, используемого для определения его пространственной структуры в направлении оси Y.
Электростатический фильтр для линейного сканирования распределенных в пространстве потоков заряженных частиц содержит два ряда электродов цилиндрической формы 1 и 2, разделенных зазором 3, и три пары коллимирующих пластин 4-6, разделенных зазором 7. Электроды в ряду 1 и электроды в ряду 2 попарно соосны и их оси лежат в одной плоскости. Три пары коллимирующих пластин 4-6 расположены в параллельных по отношению к ней плоскостях, а в перпендикулярной плоскости лежат середины зазоров 3 и 7 между электродами и коллимирующими пластинами. По одну сторону от плоскости расположения электродов находится одна пара коллимирующих пластин 4, а по другую сторону находятся две пары коллимирующих пластин 5, 6. Электроды ряда 1 и ряда 2 соединены с источником отклоняющих электрических потенциалов (на фигурах не показан). По обе стороны от формируемой области слабого рассеяния 8 к электродам приложены отклоняющие потенциалы одинаковой величины и противоположной полярности +V, -V, причем на каждую пару соосных электродов приложены отклоняющие потенциалы противоположной полярности.
Электростатический фильтр работает следующим образом. Распределенный в пространстве параксиальный поток заряженных частиц попадает в зазор 7 между пластинами одиночного коллиматора 4, ограничивающего область сканирования и находящегося под нулевым потенциалом. После его прохождения поток попадает в зазор 3 между рядами 1 и 2 цилиндрических электродов противоположной полярности, отклоняющими поток заряженных частиц. Направление отклонения заряженных частиц зависит от области прохождения ими зазора, и там, где знак потенциала в ряду цилиндрических электродов имеет противоположное направление, то есть в области потенциального окна 8, изменяется на противоположное. Именно здесь частицы меняют направление отклонения на противоположное, что и обеспечивает условия локального прохождения заряженных частиц исходного потока сквозь зазор между электродами.
Регулировать ширину окна можно выбирая расстояние l между цилиндрическими электродами и L2 между сдвоенными парами колимирующих пластин 5 и 6, ограничивая прохождение в различной степени отклоненных частиц.
Такая конструкция позволяет обеспечить практически неограниченно узкую область сканирующего окна при сохранении однородного пропускания заряженных частиц по ширине зазора этой области, что приводит к увеличению пространственной разрешающей способности системы и ее пропускания.
Claims (1)
- Электростатический фильтр для линейного сканирования распределенных в пространстве потоков заряженных частиц, содержащий два разделенных зазором ряда цилиндрических электродов, оси которых параллельны между собой, расположены в одной плоскости и равноудалены друг от друга, и три пары коллимирующих пластин, образующих зазор в каждой паре, и расположенных параллельно друг другу и плоскости расположения цилиндрических электродов, причем по одну сторону от цилиндрических электродов расположена одна пара коллимирующих пластин, через зазор в которой входит пучок заряженных частиц, а по другую сторону - две пары, через зазор в которых пучок выводится, при этом цилиндрические электроды соединены с источником отклоняющих электрических потенциалов, формирующих область слабого рассеяния, отличающийся тем, что оси цилиндрических электродов первого ряда совпадают с осями цилиндрических электродов второго ряда, отклоняющие потенциалы имеют одинаковую величину и противоположную полярность в каждом ряду электродов по обе стороны от формируемой области слабого рассеяния, причем к соосным электродам приложены отклоняющие потенциалы противоположной полярности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014108348/07U RU142744U1 (ru) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | Электростатический фильтр для линейного сканирования распределенных в пространстве потоков заряженных частиц |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014108348/07U RU142744U1 (ru) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | Электростатический фильтр для линейного сканирования распределенных в пространстве потоков заряженных частиц |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU142744U1 true RU142744U1 (ru) | 2014-07-10 |
Family
ID=51219654
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014108348/07U RU142744U1 (ru) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | Электростатический фильтр для линейного сканирования распределенных в пространстве потоков заряженных частиц |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU142744U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109887817A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-14 | 郭盘林 | 一种静电多通路的束流偏转装置 |
-
2014
- 2014-03-04 RU RU2014108348/07U patent/RU142744U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109887817A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-14 | 郭盘林 | 一种静电多通路的束流偏转装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10692710B2 (en) | Frequency modulated radio frequency electric field for ion manipulation | |
DE102012008250B4 (de) | Ionenmobilitätsseparator für Massenspektrometer | |
DE102009050041B4 (de) | Hochauflösende Ionenmobiltätsspektrometrie | |
EP0127645B1 (de) | Brandmelder und dafür bestimmte elektrodenanordnung | |
DE102008005281A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Detektion und Identifizierung von Gasen | |
CN106573253B (zh) | 粒子荷电装置 | |
RU142744U1 (ru) | Электростатический фильтр для линейного сканирования распределенных в пространстве потоков заряженных частиц | |
DE112015006208T5 (de) | Ionenführung und diese verwendendes massenspektrometer | |
EP3042179B1 (en) | Measurement of particle charge | |
DE2458025A1 (de) | Vorrichtung fuer massenanalyse und strukturanalyse einer oberflaechenschicht durch ionenstreuung | |
DE112013000365B4 (de) | Differenzielles Ionenmobilitätsspektrometer | |
Mei et al. | A cost-effective differential mobility analyzer (cDMA) for multiple DMA column applications | |
DE3723388C2 (ru) | ||
Yoon et al. | Evaluation of the performance of a soft X-ray charger for the bipolar charging of nanoparticles | |
EP2990787B1 (de) | Verfahren zur messung der thrombozytenfunktion | |
US20180292352A1 (en) | Methods and systems for identifying a particle using dielectrophoresis | |
Suortti et al. | Effects of geometrical abberrations on intensities in powder diffractometry | |
GB201219576D0 (en) | Mass spectrometers including detector arrays | |
Mauro | Properties of thin generators pertaining to electrophysiological potentials in volume conductors | |
DE1925601A1 (de) | Vorrichtung zur Feststellung des Sinnes einer Gasstroemung mittels lonisierung des stroemenden Gases | |
Belhadj et al. | An experimental measurement of corona discharge using laser Doppler velocimetry | |
RU140365U1 (ru) | Электростатический спектрограф для заряженных частиц | |
DE387474C (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Messen des Staubgehalts der Luft | |
EP3629916A1 (de) | Elektrodenanordnung für eine driftröhre | |
RU2413960C1 (ru) | Способ натурных радиационных испытаний технических средств радиационной разведки с использованием равномерного поля ионизирующего излучения |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD1K | Correction of name of utility model owner | ||
QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20170428 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190305 |