RU214177U1 - QUADRUPOLE MASS FILTER BASED ON A UNIVERSAL HYPERBOLIC ELECTRODE - Google Patents
QUADRUPOLE MASS FILTER BASED ON A UNIVERSAL HYPERBOLIC ELECTRODE Download PDFInfo
- Publication number
- RU214177U1 RU214177U1 RU2022107118U RU2022107118U RU214177U1 RU 214177 U1 RU214177 U1 RU 214177U1 RU 2022107118 U RU2022107118 U RU 2022107118U RU 2022107118 U RU2022107118 U RU 2022107118U RU 214177 U1 RU214177 U1 RU 214177U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- quadrupole mass
- electrodes
- mass filter
- electrode
- quadrupole
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к области масс-спектрометрии и может быть использована для создания квадрупольного фильтра масс. Для построения электродной системы квадрупольного фильтра масс предлагается использовать четыре универсальных гиперболических электрода, разделенных плоскими керамическими изоляторами. Также предлагаемая конструкция квадрупольного масс-анализатора позволяет реализовать секционный принцип построения протяженных электродных систем на основе квадрупольных ячеек, соединенных между собой.The utility model relates to the field of mass spectrometry and can be used to create a quadrupole mass filter. To construct the electrode system of the quadrupole mass filter, it is proposed to use four universal hyperbolic electrodes separated by flat ceramic insulators. Also, the proposed design of the quadrupole mass analyzer makes it possible to implement the sectional principle of constructing extended electrode systems based on interconnected quadrupole cells.
Технический результат - использование идентичных электродов, а также керамических изоляторов в виде прямоугольных параллелепипедов, погрешность изготовления которых составляет не хуже 1 мкм, позволяет повысить точность выполнения всей электродной системы и упростить ее сборку. 3 ил.EFFECT: use of identical electrodes, as well as ceramic insulators in the form of rectangular parallelepipeds, the manufacturing error of which is no worse than 1 μm, makes it possible to increase the accuracy of the entire electrode system and simplify its assembly. 3 ill.
Description
Полезная модель относится к масс-спектрометрии, в частности к динамическим масс-спектрометрам пролетного типа, и может быть использована для создания квадрупольного фильтра масс с повышенными эксплуатационными и аналитическими характеристиками [1].The utility model relates to mass spectrometry, in particular to transit-type dynamic mass spectrometers, and can be used to create a quadrupole mass filter with improved operational and analytical characteristics [1].
Традиционно в качестве полеобразующих электродов квадрупольного фильтра масс использовались стержни круглого сечения, расположенные параллельно друг другу, создавая квадрупольное электрическое поле. При этом устройство для крепления электродов квадрупольного анализатора представляет собой изолированную обойму, на внутренней поверхности которой закрепляются цилиндрические электроды [2-4].Traditionally, as field-forming electrodes of a quadrupole mass filter, rods of circular cross section were used, located parallel to each other, creating a quadrupole electric field. In this case, the device for fixing the electrodes of the quadrupole analyzer is an insulated holder, on the inner surface of which cylindrical electrodes are fixed [2-4].
Известны способы построения квадрупольных электродных систем, в которых стержни круглого сечения заменялись гиперболическими электродами [5]. В этом случае электрическое поле в рабочем объеме анализатора в большей степени приближено к линейному (квадратичному распределению потенциала), и как следствие, позволяет повысить аналитические характеристики анализатора. Недостатками такой конструкции, обеспечивающей точное положение полезадающих электродов относительно поверхностей, лежащих вне рабочего объема, является трудность точной фиксации расстояния от стержней до центра системы, приводящее к искажению электрического поля в рабочем объеме анализатора.Known methods for constructing quadrupole electrode systems, in which rods of circular cross section were replaced by hyperbolic electrodes [5]. In this case, the electric field in the working volume of the analyzer is more close to a linear (quadratic potential distribution), and as a result, it makes it possible to improve the analytical characteristics of the analyzer. The disadvantages of this design, which provides the exact position of the field-setting electrodes relative to the surfaces lying outside the working volume, is the difficulty of accurately fixing the distance from the rods to the center of the system, which leads to distortion of the electric field in the working volume of the analyzer.
Известен способ изготовления датчика квадрупольного фильтра масс [6], по которому на металлическую форму, внешние поверхности которой повторяют внутренние поверхности анализатора, с закрепленными на ней изоляторами наносят слой металла. После этого удаляют этот слой в местах соединения различных электродов, после чего форму вынимают и получают моноблочную конструкцию квадрупольного фильтра масс, расположение электродов в которой повторяет положение рабочих поверхностей формы. Недостатком такого устройства масс-анализатора являются неразборная конструкция, затрудняющая эксплуатацию прибора и сложность точного изготовления протяженной формы и электродной системы соответственно.There is a known method for manufacturing a quadrupole mass filter sensor [6], according to which a metal layer is applied to a metal mold, the outer surfaces of which repeat the inner surfaces of the analyzer, with insulators fixed on it. After that, this layer is removed at the junctions of various electrodes, after which the mold is removed and a monoblock design of a quadrupole mass filter is obtained, the location of the electrodes in which repeats the position of the working surfaces of the mold. The disadvantage of such a device of the mass analyzer is the non-separable design, which complicates the operation of the device and the complexity of the precise manufacture of an extended form and an electrode system, respectively.
В известном датчике квадрупольного фильтра масс [7] повышение точности протяженной электродной системы достигается за счет использования большого числа идентичных секций, каждая из которой содержит четыре скрепленных между собой и изолированных друг от друга полеобразующих электрода, при этом каскады механически соединены между собой, обеспечивая электрический контакт между соответствующими электродами и получение единой протяженной электродной системы квадрупольного фильтра масс.In the well-known quadrupole mass filter sensor [7], an increase in the accuracy of an extended electrode system is achieved through the use of a large number of identical sections, each of which contains four field-forming electrodes bonded to each other and isolated from each other, while the cascades are mechanically connected to each other, providing electrical contact between the respective electrodes and obtaining a single extended electrode system of the quadrupole mass filter.
Целью предлагаемой полезной модели является улучшение аналитических и эксплуатационных характеристик квадрупольных масс-анализаторов за счет использования разборной электродной системы с гиперболическими электродами, не требующей дополнительной юстировки при сборке.The purpose of the proposed utility model is to improve the analytical and operational characteristics of quadrupole mass analyzers through the use of a collapsible electrode system with hyperbolic electrodes that does not require additional alignment during assembly.
Для построения электродной системы квадрупольного фильтра масс используются четыре одинаковых гиперболических электрода, внешний вид которых изображен на фиг. 1.To build the electrode system of the quadrupole mass filter, four identical hyperbolic electrodes are used, the appearance of which is shown in Fig. one.
Каждый электрод имеет рабочую гиперболическую поверхность 1 и концевые области 2, выполненные в виде плоскости, параллельной асимптоте гиперболы и углубленной внутрь электрода. Размер углубления концевой области соответствует размеру керамических изоляторов виде прямоугольных параллелепипедов и обеспечивающих необходимое взаимное расположение электродов в системе без дополнительной юстировки. Электроды соединяются друг с другом через отверстия 3, выполненные в концевых областях, с помощью болтовых соединений и керамических втулок.Each electrode has a working
Фиг. 2 изображает схему болтового соединения двух электродов друг с другом (1 - электрод, 4 - керамический изолятор в виде прямоугольного параллелепипеда, 5 - болт, 6 - шайба, 7 - керамическая втулка, 8 - гайка). При этом обеспечивается как необходимая электрическая изоляция электродов, так и их требуемое взаимное расположение относительно друг друга за счет применения керамического изолятора в виде прямоугольного параллелепипеда, изготовленного с высокой точностью.Fig. 2 depicts a diagram of the bolted connection of two electrodes to each other (1 - electrode, 4 - ceramic insulator in the form of a rectangular parallelepiped, 5 - bolt, 6 - washer, 7 - ceramic bushing, 8 - nut). This provides both the necessary electrical insulation of the electrodes and their required relative position relative to each other due to the use of a ceramic insulator in the form of a rectangular parallelepiped made with high precision.
Фиг. 3 изображает принцип построения квадрупольного фильтра масс на основе четырех одинаковых гиперболических электродов (1 - гиперболический электрод, 4 - керамический изолятор в виде прямоугольного параллелепипеда, 9 - отверстие для соединения электродов соседних секций, 10 - асимптота гиперболической поверхности электрода).Fig. 3 depicts the principle of constructing a quadrupole mass filter based on four identical hyperbolic electrodes (1 - hyperbolic electrode, 4 - ceramic insulator in the form of a rectangular parallelepiped, 9 - hole for connecting electrodes of adjacent sections, 10 - asymptote of the hyperbolic surface of the electrode).
Такое устройство квадрупольного масс-анализатора позволяет повысить точность выполнения всей электродной системы и упростить ее сборку за счет:Such a device of a quadrupole mass analyzer makes it possible to increase the accuracy of the entire electrode system and simplify its assembly due to:
использования идентичных электродов, изготовленных методом электролитического формования с использованием одной высокоточной формы;using identical electroformed electrodes using a single precision mold;
использования для соединения электродов друг с другом керамических изоляторов в виде прямоугольных параллелепипедов, погрешность изготовления которых ввиду простой формы составляет не хуже 1 мкм.the use of ceramic insulators in the form of rectangular parallelepipeds for connecting electrodes to each other, the manufacturing error of which, due to their simple shape, is no worse than 1 micron.
Предлагаемая конструкция квадрупольного масс-анализатора позволяет реализовать и известный [7] секционный принцип построения протяженных электродных систем и выпускать унифицированный ряд приборов, когда их протяженность и аналитические параметры определяются количеством соответствующих квадрупольных ячеек. При этом секции электродных систем механически соединены между собой через отверстия для соединения электродов, обеспечивая электрический контакт между соответствующими электродами и получение единой протяженной электродной системы квадрупольного фильтра масс, а посредством керамических изоляторов в виде прямоугольных параллелепипедов обеспечивается не только автоматическая юстировка электродов относительно друг друга, но и отдельных секций между собой.The proposed design of the quadrupole mass analyzer also makes it possible to implement the well-known [7] sectional principle of constructing extended electrode systems and to produce a unified series of devices, when their length and analytical parameters are determined by the number of corresponding quadrupole cells. At the same time, sections of the electrode systems are mechanically interconnected through holes for connecting the electrodes, providing electrical contact between the corresponding electrodes and obtaining a single extended electrode system of a quadrupole mass filter, and ceramic insulators in the form of rectangular parallelepipeds provide not only automatic adjustment of the electrodes relative to each other, but and individual sections.
ЛитератураLiterature
1. Г.И. Слободенюк. Квадрупольные масс-спектрометры. М., Атомиздат, 1974.1. G.I. Slobodenyuk. Quadrupole mass spectrometers. M., Atomizdat, 1974.
2. А.С. 285322 СССР.2. A.S. 285322 USSR.
3. А.С. 469479 СССР.3. A.S. 469479 USSR.
4. А.С. 868885 СССР.4. A.S. 868885 USSR.
5. А.С. 868886 СССР.5. A.S. 868886 USSR.
6. Патент 2091902 РФ.6. Patent 2091902 RF.
7. Патент на полезную модель 156466 РФ.7. Patent for utility model 156466 RF.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU214177U1 true RU214177U1 (en) | 2022-10-14 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2091902C1 (en) * | 1996-03-12 | 1997-09-27 | Шеретов Эрнст Пантелеймонович | Quadrupole mass filter analyzer manufacturing process |
US6995366B2 (en) * | 2003-06-05 | 2006-02-07 | Bruker Daltonik Gmbh | Ion fragmentation by electron capture in linear RF ion traps |
WO2007025475A1 (en) * | 2005-08-30 | 2007-03-08 | Xiang Fang | Ion trap, multiple-electrode-pole system and electrode pole for mass spectrometic analysis |
RU2466475C2 (en) * | 2010-02-11 | 2012-11-10 | Симадзу Корпорейшн | Electrode system of linear ion trap |
RU156466U1 (en) * | 2015-01-27 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | DESIGN OF A MULTI-SECTION HYPERBOLIDE MASS ANALYZER |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2091902C1 (en) * | 1996-03-12 | 1997-09-27 | Шеретов Эрнст Пантелеймонович | Quadrupole mass filter analyzer manufacturing process |
US6995366B2 (en) * | 2003-06-05 | 2006-02-07 | Bruker Daltonik Gmbh | Ion fragmentation by electron capture in linear RF ion traps |
WO2007025475A1 (en) * | 2005-08-30 | 2007-03-08 | Xiang Fang | Ion trap, multiple-electrode-pole system and electrode pole for mass spectrometic analysis |
RU2466475C2 (en) * | 2010-02-11 | 2012-11-10 | Симадзу Корпорейшн | Electrode system of linear ion trap |
RU156466U1 (en) * | 2015-01-27 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | DESIGN OF A MULTI-SECTION HYPERBOLIDE MASS ANALYZER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20150228467A1 (en) | Ion Guide | |
CN101005002B (en) | Optimizing field type four pole rod | |
US2402119A (en) | Electron tube structure and the manufacture thereof | |
Li et al. | Ion trap array mass analyzer: structure and performance | |
GB2479191A (en) | Microengineered multipole ion guide | |
GB2479190A (en) | Microengineered multipole rod assembly | |
US6465792B1 (en) | Miniature device for generating a multi-polar field, in particular for filtering or deviating or focusing charged particles | |
US9524857B2 (en) | Ion optics components and method of making the same | |
RU214177U1 (en) | QUADRUPOLE MASS FILTER BASED ON A UNIVERSAL HYPERBOLIC ELECTRODE | |
US20200294783A1 (en) | Octa-electrode linear ion trap mass analyzer | |
JPH0646560B2 (en) | Mass spectrometer | |
US9449804B2 (en) | Dual field multipole converging ion guides, hyperbolic ion guides, and related methods | |
CN102779707A (en) | Assembling method for quality analytical instrument with four-pole rods | |
US3197633A (en) | Method and apparatus for separating ions of respectively different specific electric charges | |
CN114665245B (en) | Separated dielectric resonator without damage dielectric column | |
CN112951702B (en) | Ion control and transmission device for mass spectrometer | |
CN105632873B (en) | One kind is used for mass spectrographic ion optical path electrostatic convergence deviation device | |
CN102820190B (en) | Assembly method of quadrupole mass analyzer | |
RU156466U1 (en) | DESIGN OF A MULTI-SECTION HYPERBOLIDE MASS ANALYZER | |
CN112382554A (en) | Device and method for adjusting high-order field in linear ion trap in real time | |
CN210182330U (en) | Linear mass analyzer | |
CN109841489A (en) | A kind of device for reducing radiofrequency quadrupole transmission quality and discriminating against | |
CN209981165U (en) | Asymmetric triangular electrode structure ion trap | |
CN109817500B (en) | Assembly device and assembly method of quadrupole rod mass analyzer | |
CN107271740B (en) | Manufacturing method of high-voltage sampling device |