RU2133519C1 - Способ ввода анализируемых ионов в рабочий объем анализатора гиперболоидного масс-спектрометра типа трехмерной ловушки - Google Patents
Способ ввода анализируемых ионов в рабочий объем анализатора гиперболоидного масс-спектрометра типа трехмерной ловушки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2133519C1 RU2133519C1 RU97110698A RU97110698A RU2133519C1 RU 2133519 C1 RU2133519 C1 RU 2133519C1 RU 97110698 A RU97110698 A RU 97110698A RU 97110698 A RU97110698 A RU 97110698A RU 2133519 C1 RU2133519 C1 RU 2133519C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- analyzer
- analyzed
- mass spectrometer
- working space
- working volume
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Способ относится к гиперболоидной масс-спектрометрии и может быть использован при создании приборов данного вида с высокими чувствительностью и разрешающей способностью. По заявленному способу ионы, образованные вне рабочего объема анализатора, вводят в рабочий объем анализатора через один либо несколько узких каналов, выполненных в кольцевом электроде, под углом к прямой, соединяющей точку ввода иона и точку пересечения плоскости, перпендикулярной оси симметрии электродной системы, с этой осью и проходящей через точку ввода ионов. Это позволит значительно повысить предельную чувствительность прибора. 2 ил.
Description
Изобретение относится к гиперболоидной масс-спектрометрии и может быть использовано при разработке приборов данного вида с высокой чувствительностью и разрешающей способностью.
Известны гиперболоидные масс-спектрометры с анализаторами типа трехмерной ловушки, в которых анализируемые ионы вводятся в рабочий объем анализатора путем ионизации молекул либо атомов газа, находящихся в этой объеме, электронным ударом. Для реализации известного способа в рабочий объем анализатора вводят извне ионизирующий электронный поток [1].
Известный способ имеет ряд преимуществ, один из которых - простота конструкции и совмещение области ионизации и области анализа. Последнее увеличивает коэффициент использования анализируемого вещества. Известный способ имеет существенный недостаток, обусловленный большим потоком заряженных частиц (электронов), вводимых в объем анализатора, что приводит к быстрому образованию диэлектрических пленок на рабочих поверхностях электродов анализатора и, как следствие, ухудшению поля, формы массового пика и срока службы масс-спектрометра.
Известен способ ввода анализируемых заряженных частиц в рабочий объем анализатора типа трехмерной ловушки, по которому анализируемые ионы вводят в объем анализатора извне, образуя их вне рабочего объема, и, соответственно, тем самым существенно уменьшают вводимый в анализатор поток заряженных частиц [2]. Для реализации этого способа на время ввода ионов изменяют форму ВЧ сигнала, подаваемого на электроды анализатора.
Недостатком прототипа является принципиально ограниченное время ввода заряженных частиц в рабочий объем анализатора. Это резко ограничивает чувствительность масс-спектрометра и возможность реализации процедуры накопления ионов в рабочем объеме, что является существенным преимуществом масс-спектрометров типа трехмерной ловушки.
Целью изобретения является создание способа ввода анализируемых ионов в рабочий объем анализатора гиперболоидного масс-спектрометра типа трехмерной ловушки, при котором устраняются недостатки прототипа и можно безгранично увеличивать чувствительность гиперболоидных масс-спектрометров типа трехмерной ловушки за счет накопления избранных заряженных частиц в рабочем объеме анализатора в условиях высокого вакуума.
Указанная цель достигается тем, что по предлагаемому способу анализируемые ионы вводят в рабочий объем анализатора через канал либо несколько каналов, выполненных в кольцевом электроде, причем ионы вводят под углом к прямой, соединяющей точку ввода иона и точку пересечения плоскости, перпендикулярной оси симметрии электродной системы с этой осью и проходящей через точку ввода иона. При этом, для существенного увеличения эффективности захвата, электроды анализатора выполняют в виде эллипсов вращения.
На фиг. 1 и 2 иллюстрируется предлагаемый способ ввода. На фиг. 1a: 1 и 2 - торцевые электроды электродной системы, 3 - кольцевой электрод, в котором выполнен канал 4 для ввода ионов в рабочий объем анализатора, 5 - вводимый ионный поток. На фиг. 1b показано сечение кольцевого электрода вблизи плоскости ввода ионного потока и показано направление ввода потока под углом α к прямой 6, соединяющей точку ввода иона и точку пересечения плоскости, перпендикулярной оси симметрии электродной системы (плоскость чертежа), с осью симметрии электродной системы (ось z). На фиг. 2a иллюстрируется вид траектории иона в плоскости ввода, введенного в анализатор по предлагаемому способу при малом времени движения иона (6 периодов (ВЧ поля). При большем времени движения траектории накладываются (с незначительным сдвигом) друг на друга и на фигуре не различаются. На фиг. 2b приведена зависимость модуля радиуса вектора частицы (условия фиг. 2a) от времени. Видно, что со временем радиус-вектор уменьшается. Время движения вводимого иона оказывается достаточно большим, что позволяет в течение этого времени накапливать вводимые ионы и в ≈100 раз увеличивать предельную чувствительность масс-спектрометра по сравнению с прототипом.
Траектории, приведенные на фиг. 2a и 2b, получены при импульсном питании электродов осесимметричного анализатора (меандр). Точка ввода иона находилась на поверхности кольцевого электрода. Координаты точки ввода: y0=0,5; x0=0,866025; z0=0. Ион вводился вдоль оси y со скорость y'=-0,3 (все начальные параметры - относительные величины). Рабочая точка иона на "импульсной" общей диаграмме стабильности находилась в первой стабильной зоне. Координаты рабочей точки: a1=2, a2=2,645074 [3]. Для увеличения эффективности захвата ионов, электроды анализатора выполняют в виде эллипсоидов вращения.
Таким образом, использование предлагаемого способа ввода анализируемых ионов в рабочий объем анализатора гиперболоидного масс-спектрометра типа трехмерной ловушки позволяет по сравнению с существующими значительно повысить предельную чувствительность прибора.
Литература
1. Шеретов Э. П. и др. Трехмерный квадрупольный масс-спектрометр с накоплением ионов. ПТЭ. - 1971, N 1, с. 166-168.
1. Шеретов Э. П. и др. Трехмерный квадрупольный масс-спектрометр с накоплением ионов. ПТЭ. - 1971, N 1, с. 166-168.
2. FR 2522199 A1, H 01 J 49/02, 26.08.83.
3. Шеретов Э. П., Колотилин Б.И., Брыков А.В., Шеретов А.Э Особенности диаграммы стабильности при питании ГМС ЕС-сигналом. Научное приборостроение. Межвузовский сборник научных трудов. - Рязань, 1996, с. 93.
Claims (1)
- Способ ввода анализируемых ионов в рабочий объем анализатора гиперболоидного масс-спектрометра типа трехмерной ловушки, по которому в рабочий объем анализатора вводят ионы, образованные вне рабочего объема, отличающийся тем, что анализируемые ионы вводят в рабочий объем анализатора через один либо несколько каналов, выполненных в кольцевом электроде под углом к прямой, соединяющей точку ввода иона и точку пересечения плоскости, перпендикулярной оси симметрии электродной системы, с этой осью и проходящей через точку ввода иона.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97110698A RU2133519C1 (ru) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | Способ ввода анализируемых ионов в рабочий объем анализатора гиперболоидного масс-спектрометра типа трехмерной ловушки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97110698A RU2133519C1 (ru) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | Способ ввода анализируемых ионов в рабочий объем анализатора гиперболоидного масс-спектрометра типа трехмерной ловушки |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97110698A RU97110698A (ru) | 1999-05-27 |
| RU2133519C1 true RU2133519C1 (ru) | 1999-07-20 |
Family
ID=20194564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97110698A RU2133519C1 (ru) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | Способ ввода анализируемых ионов в рабочий объем анализатора гиперболоидного масс-спектрометра типа трехмерной ловушки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2133519C1 (ru) |
-
1997
- 1997-06-25 RU RU97110698A patent/RU2133519C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6784424B1 (en) | Apparatus and method for focusing and selecting ions and charged particles at or near atmospheric pressure | |
| US7312444B1 (en) | Atmosperic pressure quadrupole analyzer | |
| US6403952B2 (en) | Ion transfer from multipole ion guides into multipole ion guides and ion traps | |
| US5652427A (en) | Multipole ion guide for mass spectrometry | |
| US6596990B2 (en) | Internal detection of ions in quadrupole ion traps | |
| EP1116258B1 (en) | Ion optical system for a mass spectrometer | |
| JP4384542B2 (ja) | 質量分析装置 | |
| US20050151076A1 (en) | Mass spectrometer | |
| CA1226077A (en) | Mass spectrometer and method | |
| JP3653504B2 (ja) | イオントラップ型質量分析装置 | |
| JPH10512996A (ja) | 小型質量フィルタ | |
| US20090121127A1 (en) | System and method for spatially-resolved chemical analysis using microplasma desorption and ionization of a sample | |
| Du et al. | Elemental analysis with quadrupole mass filters operated in higher stability regions | |
| US4303865A (en) | Cold cathode ion source | |
| US5942752A (en) | Higher pressure ion source for two dimensional radio-frequency quadrupole electric field for mass spectrometer | |
| US4988869A (en) | Method and apparatus for electron-induced dissociation of molecular species | |
| US3939344A (en) | Prefilter-ionizer apparatus for use with quadrupole type secondary-ion mass spectrometers | |
| JP4558722B2 (ja) | マススペクトロメータと、それに関係するイオナイザ及び方法 | |
| CA1059656A (en) | Charged particle beam apparatus | |
| KR101983293B1 (ko) | 고성능 축방향 전자충돌 이온원 | |
| WO2020121252A1 (en) | Mass spectrometer components including programmable elements and devices and systems using them | |
| US6624410B1 (en) | Cycloidal mass spectrometer | |
| RU2133519C1 (ru) | Способ ввода анализируемых ионов в рабочий объем анализатора гиперболоидного масс-спектрометра типа трехмерной ловушки | |
| Mamyrin et al. | Linear mass reflectron | |
| US3371205A (en) | Multipole mass filter with a pulsed ionizing electron beam |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20081017 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100626 |