RU2012155613A - METHOD FOR MASS-SPECTROMETRIC ANALYSIS OF A GAS SAMPLES IN A Glow DISCHARGE AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION - Google Patents

METHOD FOR MASS-SPECTROMETRIC ANALYSIS OF A GAS SAMPLES IN A Glow DISCHARGE AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION Download PDF

Info

Publication number
RU2012155613A
RU2012155613A RU2012155613/07A RU2012155613A RU2012155613A RU 2012155613 A RU2012155613 A RU 2012155613A RU 2012155613/07 A RU2012155613/07 A RU 2012155613/07A RU 2012155613 A RU2012155613 A RU 2012155613A RU 2012155613 A RU2012155613 A RU 2012155613A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
gas sample
ions
focusing
quadrupole
Prior art date
Application number
RU2012155613/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2529009C2 (en
Inventor
Вячеслав Иванович Козловский
Илья Вячеславович Сулименков
Владимир Сергеевич Брусов
Владислав Валерьевич Зеленов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Российской академии наук Институт энергетических проблем химической физики (ИНЭПХФ РАН)
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Российской академии наук Институт энергетических проблем химической физики (ИНЭПХФ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Российской академии наук Институт энергетических проблем химической физики (ИНЭПХФ РАН)
Priority to RU2012155613/07A priority Critical patent/RU2529009C2/en
Publication of RU2012155613A publication Critical patent/RU2012155613A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2529009C2 publication Critical patent/RU2529009C2/en

Links

Landscapes

  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Abstract

1. Способ масс-спектрометрического анализа газовой пробы в тлеющем разряде, включающий создание тлеющего разряда в потоке ионизирующего газа, подачу потока ионизирующего газа вместе с исследуемой газовой пробой в реактор, ионизацию компонентов газовой пробы в реакторе, транспортировку ионов к масс-анализатору и масс-спектральную регистрацию образующихся ионов, отличающийся тем, что ионизацию компонентов газовой пробы осуществляют в присутствии фокусирующего радиочастотного электрического поля, при этом давление в реакторе поддерживают в диапазоне 0.03-3 миллибар, а поток газовой пробы вводят вдоль оси потока ионизирующего газа из тлеющего разряда.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что фокусирующее радиочастотное электрическое поле создают четырьмя параллельными симметрично расположенными электродами, причем на обе пары противоположных электродов подают радиочастотное напряжение с противоположными знаками.3. Способ по п.2, отличающийся тем, что радиочастотное напряжение имеет форму синусоида.4. Способ по п.3, отличающийся тем, что фокусирующее радиочастотное электрическое поле создают с помощью квадруполя5. Способ по п.4, отличающийся тем, что для удаления из реактора нежелательных ионов ионизацию компонентов газовой пробы проводят при наложении на фокусирующее радиочастотное поле квадруполя дополнительного периодического переменного электрического поля,где t - время,- амплитуда напряженности дополнительного поля в области ионизации,а частота осцилляций дополнительного поля Ω находится в соответствии с m/q исключаемого иона по формуле,где U- амплитуда, ω - частота основного синусоидального радиочасто1. The method of mass spectrometric analysis of a gas sample in a glow discharge, including the creation of a glow discharge in a stream of ionizing gas, supplying a stream of ionizing gas together with the studied gas sample to the reactor, ionizing the components of the gas sample in the reactor, transporting ions to the mass analyzer and mass spectral registration of the resulting ions, characterized in that the ionization of the components of the gas sample is carried out in the presence of a focusing radio-frequency electric field, while maintaining the pressure in the reactor in the range 0.03–3 mbar, and the gas sample stream is introduced along the axis of the flow of ionizing gas from the glow discharge. 2. The method according to claim 1, characterized in that the focusing radiofrequency electric field is created by four parallel symmetrically arranged electrodes, moreover, radio frequency voltage with opposite signs is applied to both pairs of opposite electrodes. The method according to claim 2, characterized in that the radio frequency voltage is in the form of a sine wave. The method according to claim 3, characterized in that the focusing radio-frequency electric field is created using a quadrupole 5. The method according to claim 4, characterized in that to remove unwanted ions from the reactor, the ionization of the components of the gas sample is carried out by applying an additional periodic alternating electric field to the focusing radio frequency field of the quadrupole, where t is time, is the amplitude of the additional field in the ionization region, and the frequency the oscillations of the additional field

Claims (13)

1. Способ масс-спектрометрического анализа газовой пробы в тлеющем разряде, включающий создание тлеющего разряда в потоке ионизирующего газа, подачу потока ионизирующего газа вместе с исследуемой газовой пробой в реактор, ионизацию компонентов газовой пробы в реакторе, транспортировку ионов к масс-анализатору и масс-спектральную регистрацию образующихся ионов, отличающийся тем, что ионизацию компонентов газовой пробы осуществляют в присутствии фокусирующего радиочастотного электрического поля, при этом давление в реакторе поддерживают в диапазоне 0.03-3 миллибар, а поток газовой пробы вводят вдоль оси потока ионизирующего газа из тлеющего разряда.1. The method of mass spectrometric analysis of a gas sample in a glow discharge, including the creation of a glow discharge in a stream of ionizing gas, supplying a stream of ionizing gas together with the studied gas sample to the reactor, ionizing the components of the gas sample in the reactor, transporting ions to the mass analyzer and mass spectral registration of the resulting ions, characterized in that the ionization of the components of the gas sample is carried out in the presence of a focusing radio-frequency electric field, while maintaining the pressure in the reactor They range from 0.03–3 mbar, and the gas sample stream is introduced along the axis of the ionizing gas stream from the glow discharge. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что фокусирующее радиочастотное электрическое поле создают четырьмя параллельными симметрично расположенными электродами, причем на обе пары противоположных электродов подают радиочастотное напряжение с противоположными знаками.2. The method according to claim 1, characterized in that the focusing radio-frequency electric field is created by four parallel symmetrically arranged electrodes, moreover, radio frequency voltage with opposite signs is applied to both pairs of opposite electrodes. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что радиочастотное напряжение имеет форму синусоида.3. The method according to claim 2, characterized in that the radio frequency voltage is in the form of a sinusoid. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что фокусирующее радиочастотное электрическое поле создают с помощью квадруполя4. The method according to claim 3, characterized in that the focusing radio-frequency electric field is created using a quadrupole 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что для удаления из реактора нежелательных ионов ионизацию компонентов газовой пробы проводят при наложении на фокусирующее радиочастотное поле квадруполя дополнительного периодического переменного электрического поля5. The method according to claim 4, characterized in that to remove unwanted ions from the reactor, the ionization of the components of the gas sample is carried out by applying an additional periodic alternating electric field to the focusing radio frequency field of the quadrupole
Figure 00000001
,
Figure 00000001
,
где t - время,where t is the time
Figure 00000002
- амплитуда напряженности дополнительного поля в области ионизации,
Figure 00000002
- the amplitude of the additional field in the ionization region,
а частота осцилляций дополнительного поля Ω находится в соответствии с m/q исключаемого иона по формуле Ω = 2 U 0 ( m / q ) ω R 0 2
Figure 00000003
,
and the oscillation frequency of the additional field Ω is in accordance with m / q of the excluded ion by the formula Ω = 2 U 0 ( m / q ) ω R 0 2
Figure 00000003
,
где U0 - амплитуда, ω - частота основного синусоидального радиочастотного напряжения, подаваемого на стержни квадруполя,where U 0 is the amplitude, ω is the frequency of the main sinusoidal radio frequency voltage supplied to the rods of the quadrupole, R0 - радиус вписанной в квадруполь окружностиR 0 is the radius of the circle inscribed in the quadrupole a m и q - масса и заряд удаляемых ионов соответственно.a m and q are the mass and charge of the removed ions, respectively.
6. Способ по п.3., отличающийся тем, что для удаления нескольких групп ионов с различными m/q ионизацию компонентов газовой пробы проводят при наложении на фокусирующее радиочастотное поле квадруполя дополнительного периодического переменного электрического поля6. The method according to claim 3., characterized in that to remove several groups of ions with different m / q, the ionization of the components of the gas sample is carried out by applying an additional periodic alternating electric field to the focusing radio frequency field of the quadrupole
Figure 00000004
,
Figure 00000004
,
где
Figure 00000005
- амплитуда напряженности каждой компоненты,
Where
Figure 00000005
- the amplitude of the tension of each component,
t - время,t is the time Ω1…… - Ωn - резонансные частоты осцилляций выбранных для исключения ионов, определяемые по формуле Ω = 2 U 0 ( m / q ) ω R 0 2
Figure 00000003
для m/q каждого из ионов,
Ω 1 …… - Ω n are the resonance frequencies of the oscillations of the ions selected to exclude, determined by the formula Ω = 2 U 0 ( m / q ) ω R 0 2
Figure 00000003
for m / q of each of the ions,
где U0, - амплитуда, ω - частота основного синусоидального радиочастотного напряжения, подаваемого на стержни квадруполя,where U 0 , is the amplitude, ω is the frequency of the main sinusoidal radio frequency voltage supplied to the rods of the quadrupole, R0 - радиус вписанной в квадруполь окружностиR 0 is the radius of the circle inscribed in the quadrupole a m и q - масса и заряд удаляемых ионов соответственно.a m and q are the mass and charge of the removed ions, respectively.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что тлеющий разряд в потоке ионизирующего газа создают без контакта ионизирующего газа с электродами.7. The method according to claim 1, characterized in that a glow discharge in the flow of ionizing gas is created without contact of the ionizing gas with the electrodes. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед подачей газовой пробы в реактор ее нагревают до температуры 200-250°C.8. The method according to claim 1, characterized in that before the gas sample is supplied to the reactor, it is heated to a temperature of 200-250 ° C. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что для увеличения чувствительности анализа перед подачей газовой пробы в реактор ее отделяют от воздуха.9. The method according to claim 1, characterized in that to increase the sensitivity of the analysis before feeding a gas sample into the reactor, it is separated from the air. 10. Устройство для масс-спектрометрического анализа в соответствии со способом п.1, состоящее из источника тлеющего разряда, канала для подачи ионизирующего газа, реактора для ионизации компонентов газовой пробы, блока транспорта ионов и масс-анализатора, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит фокусирующий радиочастотный ионно-оптический элемент, расположенный внутри реактора вдоль его продольной оси, при этом источник тлеющего разряда объединен с каналом для ионизирующего газа.10. A device for mass spectrometric analysis in accordance with method of claim 1, consisting of a glow discharge source, an ionizing gas supply channel, a reactor for ionizing gas sample components, an ion transport unit and a mass analyzer, characterized in that it further comprises focusing radio-frequency ion-optical element located inside the reactor along its longitudinal axis, while the source of the glow discharge is combined with the channel for ionizing gas. 11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что в качестве фокусирующих радиочастотных ионно-оптических элементов выбраны элементы из ряда: квадруполь. секступоль, октуполь, набор соосных металлических диафрагм, ионная воронка.11. The device according to claim 10, characterized in that as the focusing radio-frequency ion-optical elements selected elements from the series: quadrupole. sextupole, octupole, set of coaxial metal diaphragms, ion funnel. 12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что для улучшения фокусировки ионов реактор дополнительно содержит блок ионной оптики постоянного тока, расположенный между фокусирующим радиочастотным ионно-оптическим элементом и выходным отверстием реактора.12. The device according to claim 10, characterized in that to improve the focusing of the ions, the reactor further comprises a direct current ion optic unit located between the focusing radio-frequency ion-optical element and the outlet of the reactor. 13. Устройство по п.10, отличающееся тем, что блок транспорта ионов состоит из последовательно расположенных элементов ионной оптики постоянного тока и элементов радиочастотной ионной оптики. 13. The device according to claim 10, characterized in that the ion transport unit consists of successively arranged elements of direct current ion optics and elements of radio frequency ion optics.
RU2012155613/07A 2012-12-21 2012-12-21 Method of mass spectrometric analysis of gas sample in glow discharge and device for its realisation RU2529009C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012155613/07A RU2529009C2 (en) 2012-12-21 2012-12-21 Method of mass spectrometric analysis of gas sample in glow discharge and device for its realisation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012155613/07A RU2529009C2 (en) 2012-12-21 2012-12-21 Method of mass spectrometric analysis of gas sample in glow discharge and device for its realisation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012155613A true RU2012155613A (en) 2014-06-27
RU2529009C2 RU2529009C2 (en) 2014-09-27

Family

ID=51215952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012155613/07A RU2529009C2 (en) 2012-12-21 2012-12-21 Method of mass spectrometric analysis of gas sample in glow discharge and device for its realisation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2529009C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114334603A (en) * 2021-12-14 2022-04-12 中国计量科学研究院 Glow discharge electron bombardment ionization source mass spectrum system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2584272C2 (en) * 2014-07-24 2016-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Альфа" (ООО "Альфа") Method of conveying ion fluxes in sources of ions with ionisation at atmospheric pressure for chromatography-mass-spectrometers gc-ms

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7351965B2 (en) * 2006-01-30 2008-04-01 Varian, Inc. Rotating excitation field in linear ion processing apparatus
WO2008094288A2 (en) * 2006-06-29 2008-08-07 Ionwerks, Inc. Neutral/ion reactor in adiabatic supersonic gas flow for ion mobility time-of flight mass spectrometry
RU2420826C1 (en) * 2010-05-20 2011-06-10 Учреждение Российской академии наук Институт энергетических проблем химической физики РАН Российской Федерации Method for structural chemical analysis of organic and bioorganic compounds while separating ions of said compounds in supersonic gas stream directed along linear radio-frequency trap

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114334603A (en) * 2021-12-14 2022-04-12 中国计量科学研究院 Glow discharge electron bombardment ionization source mass spectrum system
CN114334603B (en) * 2021-12-14 2024-05-03 中国计量科学研究院 Glow discharge electron bombardment ionization source mass spectrum system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2529009C2 (en) 2014-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6588118B2 (en) Synchronizing ion production with the discontinuous atmospheric interface period
US7696474B2 (en) Methods and apparatus of ion mobility spectrometer
EP2237307B1 (en) Method and apparatus to produce steady beams of mobility selected ions via time-dependent electric fields
CN101578684B (en) Electrostatic ion trap
AU2003297655B2 (en) Processes for designing mass separators and ion traps, methods for producing mass separators and ion traps. mass spectrometers, ion traps, and methods for analysing samples
US7105808B2 (en) Plasma ion mobility spectrometer
CN102956433B (en) Quality analysis apparatus and mass analysis method
US7863562B2 (en) Method and apparatus for digital differential ion mobility separation
JP2008521189A5 (en)
RU2426983C2 (en) Method and device to produce positive- and/or negative-ionisation gases for gas analysis
US8907275B1 (en) Method and apparatus to improve the separation capacity in a sequence of ion filters incorporating at least two ion mobility analyzers
JP6339188B2 (en) Bipolar spark ion source
RU2012155613A (en) METHOD FOR MASS-SPECTROMETRIC ANALYSIS OF A GAS SAMPLES IN A Glow DISCHARGE AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
US20070187591A1 (en) Plasma ion mobility spectrometer
CN108091540A (en) A kind of radio frequency focusing enhances vacuum-ultraviolet light mass spectrum ionization source
RU2634614C1 (en) Method of mass-analysis with resonant excitation of ions and device for its implementation
Xiang et al. Development of electrospray/photoionization miniature ion trap mass spectrometer
Aghaei et al. Flowing atmospheric pressure afterglow for ambient ionization: reaction pathways revealed by modeling
Kumai et al. Excitation temperature measurement in liquid electrode plasma
CN111199862B (en) Capillary micro-area ionization source
US10811243B2 (en) Ion supply system and method to control an ion supply system
US8835838B2 (en) Method and apparatus for analysis and ion source
JP4305832B2 (en) Multipole mass spectrometer
RU2557009C2 (en) Method and device for ions separation by specific charge with fourier transform
CN207676876U (en) A kind of mass spectrograph that ion trap ionizes again

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191222