RU2326465C2 - Пылеударный масс-спектрометр - Google Patents
Пылеударный масс-спектрометр Download PDFInfo
- Publication number
- RU2326465C2 RU2326465C2 RU2006125302/28A RU2006125302A RU2326465C2 RU 2326465 C2 RU2326465 C2 RU 2326465C2 RU 2006125302/28 A RU2006125302/28 A RU 2006125302/28A RU 2006125302 A RU2006125302 A RU 2006125302A RU 2326465 C2 RU2326465 C2 RU 2326465C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grid
- target
- ion
- hemispherical
- mass spectrometer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к приборостроению, средствам автоматизации и системам управления, а именно к области космических исследований. Пылеударный масс-спектрометр содержит полусферическую мишень с одним отверстием в центре ее поверхности, что увеличивает вероятность соударения мишени с микрометеоритом при тех же размерах масс-спектрометра. Ускоряющий зазор представляет собой объем, ограниченный концентрически расположенными полусферической мишенью и полусферической сеткой, что обеспечивает равные длины траекторий ионов и тем самым устраняет зависимость результатов измерений от места соударения и обеспечивает увеличение достоверности результатов измерений. Параболический отражатель фокусирует ионы в параллельный поток, направленный точно в отверстие полусферической мишени. Разработанный масс-спектрометр обладает более высоким коэффициентом сбора. 1 ил.
Description
Изобретение относится к приборостроению, масс-спектрометрии, преимущественно для космических исследований.
Известен масс-спектрометр, содержащий мишень, плоский электростатический отражатель, приемник ионов, электростатический цилиндрический отражатель, фокусирующие электроды полусферической формы, блок обработки ионного спектра, источник ионов, управляющую сетку, ускоряющую сетку, выходную сетку, нагреватель, отражатель, источник тока нагревателя, источник тока и напряжения отражателя, источник напряжения отражающей сетки, источник изменяемого во времени импульсного напряжения, выталкивающую сетку и источник напряжения (патент №2122257 МПК Н01J 49/40, опубл. 20.11.98, бюл. №32).
Недостатками являются малая разрешающая способность на больших массах и высокие потери ионов.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является пылеударный масс-спектрометр, содержащий мишень, приемники ионов, иммерсионную линзу, состоящую из отражающей сетки и заземленной сетки, выталкивающую сетку, четыре тороидальных дефлектора, каждый из которых состоит из внутреннего отклоняющего электрода и внешнего отклоняющего электрода, источник отклоняющих напряжений, усилитель, электронный ключ, источник изменяемого во времени импульсного напряжения, источник напряжения, блок обработки ионных спектров и блок индикации (патент №2235386 МПК Н01J 49/40, опуб. 27.08.2004, бюл. №24).
Недостатком прототипа является малая достоверность измерений, вызванная зависимостью результатов измерений от места удара микрометеорита с мишенью, что типично для пылеударных масс-спектрометров.
Поставлена задача, разработать пылеударный масс-спектрометр с высокой достоверностью измерений, позволяющей расширить функциональные возможности, повысить чистоту эксперимента по определению состава пылевых частиц.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве, содержащем мишень, заземленную сетку, четыре приемника ионов, четыре тороидальных дефлектора, каждый из которых состоит из внутреннего отражающего электрода и внешнего отражающего электрода и расположенных с обратной стороны мишени, причем выходы тороидальных дефлекторов совмещены между собой и с отверстием в центре мишени, а выходы расположены рядом с соответствующими приемниками ионов, источник напряжения, блок обработки ионных спектров и блок индикации, согласно изобретению мишень выполнена полусферической с центральным отверстием, в которую концентрично установлена полусферическая сетка, за которой по линии ее среза расположена заземленная сетка, внутри отверстия мишени расположена цилиндрическая сетка, соосно мишени за заземляющей сеткой установлен обращенный к мишени параболический отражатель с вложенной в него параболической сеткой; внутренние отклоняющие электроды и внешние отклоняющие электроды тороидальных дефлекторов и параболический отражатель подключены к выходам источника напряжения, полусферическая сетка, заземленная сетка, цилиндрическая сетка и параболическая сетка соединены друг с другом и заземлены, к входам блока обработки ионных спектров подключены приемники ионов, а к выходу - блок индикации.
На чертеже представлена структурная схема устройства.
Пылеударный масс-спектрометр содержит полусферическую мишень 1 с одним отверстием в центре ее поверхности, полусферическую сетку 2, концентрически вложенную в мишень, заземленную сетку 3, расположенную по линии среза полусферической сетки 2, цилиндрическую сетку 4, вложенную в отверстие мишени, четыре приемника ионов 5, четыре тороидальных дефлектора, каждый из которых состоит из внутреннего отклоняющего электрода 6 и внешнего отклоняющего электрода 7, причем входы тороидальных дефлекторов совмещены между собой и с отверстием в полусферической мишени 1, а выходы расположены рядом с соответствующими приемниками ионов 5, параболический отражатель 8, расположенный за заземленной сеткой 3 так, что его фокус совпадает с центром полусферической мишени 1 и обращен к ней, параболическую сетку 9, вложенную в параболический отражатель 8, источник напряжения 10, блок обработки ионных спектров 11 и блок индикации 12. Полусферическая мишень 1, внутренние отклоняющие электроды 6 и внешние отклоняющие электроды 7 тороидальных дефлекторов и параболический отражатель 8 подключены к выходам источника напряжения 10, полусферическая сетка 2, заземленная сетка 3, цилиндрическая сетка 4 и параболическая сетка 9 соединены друг с другом и заземлены, ко входам блока обработки ионных спектров 11 подключены приемники ионов 5, а к выходу - блок индикации 12.
Устройство работает следующим образом. Микрометеорит или пылевая частица соударяется с внутренней стороной полусферической мишени 1 и в результате ударной ионизации превращается в слабоионизированный газ. Под действием электрического поля между полусферической мишенью 1 и полусферической сеткой 2 ионы газа ускоряются в направлении к центру полусферической мишени. В пространстве, ограниченном полусферической сеткой 2 и заземленной сеткой 3, ионы движутся равномерно. Поскольку фокус параболического отражателя 8 совпадает с центрами полусферической мишени 1 и полусферической сетки 2, то расстояние от любой точки поверхности мишени до фокуса параболического отражателя 8 одинаково и все ионы пройдут через фокус параболического отражателя 8, образовав при отражении коллинеарный поток, направленный в отверстие полусферической мишени 1. Далее ионы попадают в один из четырех тороидальных дефлекторов, оброзованных внутренними отклоняющими электродами 6 и внешними отклоняющими электродами 7, и пройдя через них фиксируются приемниками ионов. Каждый тороидальный дефлектор настроен на свой диапазон масс, что обеспечивает более широкий динамический диапазон исследуемых масс ионов. Спектры от отдельных приемников ионов 5 и 11 отображаются блоком индикации 12.
Поскольку ионы проходят сквозь полусферическую мишень 1 одним сфокусированным потоком, большая площадь полусферической мишени 1 является рабочей, что обеспечивает больший коэффициент сбора ионов, а следовательно, увеличивает чувствительность пылеударного масс-спектрометра.
Путь, пройденный ионами от любой точки соударения микрометеорита с полусферической мишенью 1 до одного из приемников ионов 5, постоянен, что устраняет зависимость результатов измерений от места соударения и обеспечивает увеличение достоверности результатов работы пылеударного масс-спектрометра.
Claims (1)
- Пылеударный масс-спектрометр, содержащий мишень, заземленную сетку, четыре приемника ионов, четыре тороидальных дефлектора, каждый из которых состоит из внутреннего отражающего электрода и внешнего отражающего электрода, расположенных с обратной стороны мишени, причем входы тороидальных дефлекторов совмещены между собой и с отверстием в центре мишени, а выходы расположены рядом с соответствующими приемниками ионов, источник напряжения, блок обработки ионных спектров и блок индикации, отличающийся тем, что мишень выполнена полусферической с центральным отверстием, в которую концентрично установлена полусферическая сетка, за которой по линии ее среза расположена заземленная сетка, внутри отверстия мишени расположена цилиндрическая сетка, соосно с мишенью за заземляющей сеткой установлен обращенный к мишени параболический отражатель с вложенной в него параболической сеткой; внутренние отклоняющие электроды и внешние отклоняющие электроды тороидальных дефлекторов и параболический отражатель подключены к выходам источника напряжения, полусферическая сетка, заземленная сетка, цилиндрическая сетка и параболическая сетка соединены друг с другом и заземлены, к входам блока обработки ионных спектров подключены приемники ионов, а к выходу - блок индикации.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006125302/28A RU2326465C2 (ru) | 2006-07-13 | 2006-07-13 | Пылеударный масс-спектрометр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006125302/28A RU2326465C2 (ru) | 2006-07-13 | 2006-07-13 | Пылеударный масс-спектрометр |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006125302A RU2006125302A (ru) | 2008-01-20 |
RU2326465C2 true RU2326465C2 (ru) | 2008-06-10 |
Family
ID=39108451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006125302/28A RU2326465C2 (ru) | 2006-07-13 | 2006-07-13 | Пылеударный масс-спектрометр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2326465C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2504044C2 (ru) * | 2012-04-19 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Циклический масс-спектрометр газовых частиц |
RU172272U1 (ru) * | 2016-11-24 | 2017-07-03 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева" | Прибор для изучения параметров микрометеоритов и частиц космического мусора |
-
2006
- 2006-07-13 RU RU2006125302/28A patent/RU2326465C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2504044C2 (ru) * | 2012-04-19 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Циклический масс-спектрометр газовых частиц |
RU172272U1 (ru) * | 2016-11-24 | 2017-07-03 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева" | Прибор для изучения параметров микрометеоритов и частиц космического мусора |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006125302A (ru) | 2008-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7564026B2 (en) | Linear TOF geometry for high sensitivity at high mass | |
JP4540230B2 (ja) | タンデム飛行時間質量分析計 | |
JPH07500448A (ja) | 分解能と伝達効率との間の性能配分を可能とする開口を備えた飛行時間型質量分析計 | |
US6040574A (en) | Atmospheric-particle analyzer | |
US5825025A (en) | Miniaturized time-of-flight mass spectrometer | |
AU2014204936B2 (en) | Mass spectrometer with optimized magnetic shunt | |
CN102714127B (zh) | 质谱仪和离子分离和检测的方法 | |
US7148472B2 (en) | Aerosol mass spectrometer for operation in a high-duty mode and method of mass-spectrometry | |
AU2007201217B2 (en) | Ion detection system with neutral noise suppression | |
US5850084A (en) | Ion lens assembly for gas analysis system | |
AU2014204935B2 (en) | Mass spectrometer with improved magnetic sector | |
RU2326465C2 (ru) | Пылеударный масс-спектрометр | |
EP1533828B1 (en) | Ion detector | |
JP6257609B2 (ja) | 小型の飛行時間型質量分析計 | |
US5182453A (en) | Ion scattering spectrometer | |
RU172272U1 (ru) | Прибор для изучения параметров микрометеоритов и частиц космического мусора | |
US6791079B2 (en) | Mass spectrometer based on the use of quadrupole lenses with angular gradient of the electrostatic field | |
RU2235386C2 (ru) | Пылеударный масс-спектрометр | |
SU1118229A1 (ru) | Врем пролетный масс-спектрометр | |
JP2757460B2 (ja) | 飛行時間型質量分析装置 | |
SU1274547A2 (ru) | Устройство дл масс-спектрометрического анализа | |
US6818887B2 (en) | Reflector for a time-of-flight mass spectrometer | |
RU136921U1 (ru) | Модуль для анализа состава нанослоев | |
RU46128U1 (ru) | Пылеударный масс-спектрометр | |
SU1172405A1 (ru) | Способ масс-спектрометрического анализа и устройство дл его осуществлени |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080714 |