RU2465679C1 - Устройство для манипулирования заряженными частицами - Google Patents
Устройство для манипулирования заряженными частицами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2465679C1 RU2465679C1 RU2011119286/07A RU2011119286A RU2465679C1 RU 2465679 C1 RU2465679 C1 RU 2465679C1 RU 2011119286/07 A RU2011119286/07 A RU 2011119286/07A RU 2011119286 A RU2011119286 A RU 2011119286A RU 2465679 C1 RU2465679 C1 RU 2465679C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charged particles
- channel
- electrodes
- frequency
- voltages
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области оптики заряженных частиц и масс-спектрометрии, а именно к радиочастотным системам транспортировки и манипулирования заряженными частицами. Технический результат заключается в обеспечении возможности объединения в едином транспортируемом пакете положительно и отрицательно заряженных частиц. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для манипулирования заряженными частицами содержит совокупность электродов, расположенных с образованием канала для перемещения заряженных частиц, а также средство электропитания, обеспечивающее приложение к электродам питающего напряжения, обуславливающего создание в канале неоднородного высокочастотного электрического поля, псевдопотенциал которого имеет один или более локальных экстремумов вдоль длины канала для перемещения заряженных частиц, по меньшей мере, на некотором интервале времени, причем, по меньшей мере, один из указанных экстремумов псевдопотенциала перемещается во времени, по меньшей мере, на некотором интервале времени, по меньшей мере, по части длины канала для перемещения заряженных частиц. 65 з.п. ф-лы, 80 ил.
Description
Claims (66)
1. Устройство для манипулирования заряженными частицами, содержащее совокупность электродов, расположенных с образованием канала для перемещения заряженных частиц, а также средство электропитания, обеспечивающее приложение к электродам питающего напряжения, обуславливающего создание в канале неоднородного высокочастотного электрического поля, псевдопотенциал которого имеет один или более локальных экстремумов вдоль длины канала для перемещения заряженных частиц, по меньшей мере, на некотором интервале времени, причем, по меньшей мере, один из указанных экстремумов псевдопотенциала перемещается во времени, по меньшей мере, на некотором интервале времени, по меньшей мере, по части длины канала для перемещения заряженных частиц.
2. Устройство по п.1, в котором указанный псевдопотенциал имеет вдоль длины канала для перемещения заряженных частиц чередующиеся максимумы и минимумы.
3. Устройство по п.1, в котором экстремум или экстремумы псевдопотенциала перемещаются во времени по заданному закону, по меньшей мере, по части длины канала, по меньшей мере, на некотором интервале времени.
4. Устройство по п.1, в котором направление перемещения экстремума или экстремумов псевдопотенциала, по меньшей мере, для части длины канала, в некоторый момент или некоторые моменты времени меняет знак.
5. Устройство по п.1, в котором перемещение экстремума или экстремумов псевдопотенциала, по меньшей мере, по части длины канала, по меньшей мере, на некотором интервале времени, имеет осциллирующий характер.
6. Устройство по п.1, в котором псевдопотенциал, по меньшей мере, на некотором интервале времени, по меньшей мере, на некоторой длине канала транспортировки, является однородным по длине канала.
7. Устройство по п.1, в котором последовательные экстремумы, или только последовательные максимумы, или только последовательные минимумы псевдопотенциала являются монотонно нарастающими, по меньшей мере, по части длины канала, по меньшей мере, на некотором интервале времени.
8. Устройство по п.1, в котором последовательные экстремумы, или только последовательные максимумы, или только последовательные минимумы псевдопотенциала являются монотонно убывающими, по меньшей мере, по части длины канала, по меньшей мере, на некотором интервале времени.
9. Устройство по п.1, в котором значение псевдопотенциала в одной или более точках локального максимума псевдопотенциала вдоль длины канала меняется, по меньшей мере, на некотором интервале времени.
10. Устройство по п.1, в котором значение псевдопотенциала в одной или более точках локального минимума псевдопотенциала вдоль длины канала меняется, по меньшей мере, на некотором интервале времени.
11. Устройство по п.1, в котором к электродам приложены дополнительные постоянные, и/или квазистатические, и/или переменные, и/или импульсные, и/или высокочастотные напряжения, обеспечивающие управление радиальным удержанием заряженных частиц в окрестности канала транспортировки заряженных частиц.
12. Устройство по п.1, в котором к электродам приложены дополнительные постоянные, и/или квазистатические, и/или переменные, и/или импульсные, и/или высокочастотные напряжения, отпирающие и/или блокирующие выход заряженных частиц через концы канала транспортировки заряженных частиц.
13. Устройство по п.1, в котором к электродам приложены дополнительные постоянные, и/или квазистатические, и/или переменные, и/или импульсные, и/или высокочастотные напряжения, обеспечивающие управление пространственной изоляцией пакетов заряженных частиц друг от друга вдоль длины канала транспортировки заряженных частиц.
14. Устройство по п.1, в котором к электродам приложены дополнительные постоянные, и/или квазистатические, и/или переменные, и/или импульсные, и/или высокочастотные напряжения, обеспечивающие управление временной синхронизацией транспортировки пакетов заряженных частиц.
15. Устройство по п.1, в котором к электродам приложены дополнительные постоянные, и/или квазистатические, и/или переменные, и/или импульсные, и/или высокочастотные напряжения, обеспечивающие дополнительное управление транспортировкой заряженных частиц.
16. Устройство по п.1, в котором к электродам приложены дополнительные постоянные, и/или квазистатические, и/или переменные, и/или импульсные, и/или высокочастотные напряжения, обеспечивающие управление движением заряженных частиц внутри локальных зон захвата заряженных частиц.
17. Устройство по п.1, в котором к электродам приложены дополнительные постоянные, и/или квазистатические, и/или переменные, и/или импульсные, и/или высокочастотные напряжения, обеспечивающие создание дополнительных потенциальных или псевдопотенциальных барьеров, и/или потенциальных или псевдопотенциальных ям вдоль канала транспортировки заряженных частиц, по крайней мере, в одной точке пути канала, по крайней мере, на каком-то интервале времени.
18. Устройство по п.17, в котором упомянутые потенциальные или псевдопотенциальные барьеры и/или потенциальные или псевдопотенциальные ямы меняются во времени или перемещаются во времени вдоль канала транспортировки, по крайней мере, на каком-то интервале времени.
19. Устройство по п.1, в котором к электродам приложены дополнительные постоянные, и/или квазистатические, и/или переменные, и/или импульсные, и/или высокочастотные напряжения, обеспечивающие создание дополнительных зон устойчивости и/или дополнительных зон неустойчивости вдоль канала транспортировки заряженных частиц, по крайней мере, в одной точке пути канала, по крайней мере, на каком-то интервале времени.
20. Устройство по п.19, в котором упомянутые зоны устойчивости и/или зоны неустойчивости меняются во времени или перемещаются во времени вдоль канала транспортировки, по крайней мере, на каком-то интервале времени.
21. Устройство по п.1, в котором к электродам приложены дополнительные постоянные, и/или квазистатические, и/или переменные, и/или импульсные, и/или высокочастотные напряжения, обеспечивающие селективный отбор заряженных частиц.
22. Устройство по п.1, в котором к электродам приложены дополнительные постоянные, и/или квазистатические, и/или переменные, и/или импульсные, и/или высокочастотные напряжения, обеспечивающие управление существенной зависимостью движения заряженных частиц от массы заряженных частиц.
23. Устройство по п.1, в котором к электродам приложено питающее напряжение, частота которого, по крайней мере, на каком-то интервале времени изменяется,
осуществляется перестройка частоты высокочастотного напряжения на каком-то интервале времени и/или на каком-то отрезке длины канала транспортировки.
осуществляется перестройка частоты высокочастотного напряжения на каком-то интервале времени и/или на каком-то отрезке длины канала транспортировки.
24. Устройство по п.1, в котором канал для перемещения заряженных частиц имеет прямолинейную ориентацию.
25. Устройство по п.1, отличающееся тем, что канал для перемещения заряженных частиц имеет криволинейную ориентацию.
26. Устройство по п.1, в котором канал для перемещения заряженных частиц имеет переменный профиль вдоль длины канала.
27. Устройство по п.1, в котором канал для перемещения заряженных частиц замкнут в петлю или кольцо.
28. Устройство по п.1, в котором в центральной части канала для перемещения заряженных частиц расположен дополнительный электрод или электроды.
29. Устройство по п.1, в котором канал для перемещения заряженных частиц разбит на сегменты.
30. Устройство по п.1, в котором канал для перемещения заряженных частиц состоит из нескольких состыкованных друг с другом каналов, возможно, разделенных дополнительными областями или устройствами.
31. Устройство по п.1, в котором канал для перемещения заряженных частиц образован несколькими параллельными каналами для перемещения заряженных частиц, по крайней мере, в какой-то части канала.
32. Устройство по п.1, в котором канал для перемещения заряженных частиц расщеплен на каком-то участке на несколько параллельных каналов.
33. Устройство по п.1, в котором несколько параллельных каналов для перемещения заряженных частиц соединены на каком-то участке в единый канал для перемещения заряженных частиц.
34. Устройство по п.1, в котором канал для перемещения заряженных частиц содержит область, выполняющую функцию накопительного объема для заряженных частиц, расположенную на входе канала, и/или выходе из канала, и/или внутри канала.
35. Устройство по п.1, в котором канал для перемещения заряженных частиц является заглушенным, по крайней мере, с одного из концов, по крайней мере, в течение некоторого интервала времени.
36. Устройство по п.35, в котором канал для перемещения заряженных частиц имеет управляемую электрическим полем заглушку, по крайней мере, с одного из концов.
37. Устройство по п.1, в котором канал для перемещения заряженных частиц содержит управляемое электрическим полем зеркало, размещенное в канале для перемещения заряженных частиц, по крайней мере, с одного из концов.
38. Устройство по п.1, содержащее устройство для ввода заряженных частиц, размещенное в канале для перемещения заряженных частиц, работающее в непрерывном режиме.
39. Устройство по п.1, содержащее устройство для ввода заряженных частиц, размещенное в канале для перемещения заряженных частиц, работающее в импульсном режиме.
40. Устройство по п.1, содержащее устройство для ввода заряженных частиц, размещенное в канале для перемещения заряженных частиц, способное переключаться между непрерывным режимом работы и импульсным режимом работы.
41. Устройство по п.1, содержащее устройство для вывода заряженных частиц, размещенное в канале для перемещения заряженных частиц, работающее в непрерывном режиме.
42. Устройство по п.1, содержащее устройство для вывода заряженных частиц, размещенное в канале для перемещения заряженных частиц, работающее в импульсном режиме.
43. Устройство по п.1, содержащее устройство для вывода заряженных частиц, размещенное в канале для перемещения заряженных частиц, способное переключаться между непрерывным режимом работы и импульсным режимом работы.
44. Устройство по п.1, содержащее устройство для генерирования заряженных частиц, размещенное в канале для перемещения заряженных частиц, работающее в непрерывном режиме.
45. Устройство по п.1, содержащее устройство для генерирования заряженных частиц, размещенное в канале для перемещения заряженных частиц, работающее в импульсном режиме.
46. Устройство по п.1, содержащее устройство для генерирования заряженных частиц, размещенное в канале для перемещения заряженных частиц, способное переключаться между непрерывным режимом работы и импульсным режимом работы.
47. Устройство по п.1, в котором в качестве питающего напряжения, обуславливающего создание в канале неоднородного высокочастотного электрического поля, используют высокочастотные гармонические напряжения, и/или периодические негармонические высокочастотные напряжения, и/или высокочастотные напряжения, содержащие в своем частотном спектре две или более частоты, и/или высокочастотные напряжения, содержащие в своем частотном спектре бесконечный набор частот, и/или высокочастотные импульсные напряжения, к которым применена амплитудная модуляция, или суперпозиция таких напряжений.
48. Устройство по п.1, в котором в качестве питающего напряжения, обуславливающего создание в канале неоднородного высокочастотного электрического поля, используют высокочастотные гармонические напряжения, и/или периодические негармонические высокочастотные напряжения, и/или высокочастотные напряжения, содержащие в своем частотном спектре две или более частоты, и/или высокочастотные напряжения, содержащие в своем частотном спектре бесконечный набор частот, и/или высокочастотные импульсные напряжения, к которым применена частотная модуляция, или суперпозиция таких напряжений.
49. Устройство по п.1, в котором в качестве питающего напряжения, обуславливающего создание в канале неоднородного высокочастотного электрического поля, используют высокочастотные гармонические напряжения, и/или периодические негармонические высокочастотные напряжения, и/или высокочастотные напряжения, содержащие в своем частотном спектре две или более частоты, и/или высокочастотные напряжения, содержащие в своем частотном спектре бесконечный набор частот, и/или высокочастотные импульсные напряжения, к которым применена фазовая модуляция, или суперпозиция таких напряжений.
50. Устройство по п.1, в котором в качестве питающего напряжения, обуславливающего создание в канале неоднородного высокочастотного электрического поля, используют высокочастотные гармонические напряжения, и/или периодические негармонические высокочастотные напряжения, и/или высокочастотные напряжения, содержащие в своем частотном спектре две или более частоты, и/или высокочастотные напряжения, содержащие в своем частотном спектре бесконечный набор частот, и/или высокочастотные импульсные напряжения, которые характеризуются двумя или более близкими базовыми частотами, или суперпозиция таких напряжений.
51. Устройство по п.1, в котором в качестве питающего напряжения, обуславливающего создание в канале неоднородного высокочастотного электрического поля, используют высокочастотные гармонические напряжения, и/или периодические негармонические высокочастотные напряжения, и/или высокочастотные напряжения, содержащие в своем частотном спектре две или более частоты, и/или высокочастотные напряжения, содержащие в своем частотном спектре бесконечный набор частот, и/или высокочастотные импульсные напряжения, которые превращены в синхронизированные во времени цуги высокочастотных напряжений, или суперпозиция таких напряжений.
52. Устройство по п.1, в котором в качестве питающего напряжения, обуславливающего создание в канале неоднородного высокочастотного электрического поля, используют высокочастотные напряжения, синтезированные цифровым способом.
53. Устройство по п.1, отличающееся тем, что совокупность электродов представляет собой периодически повторяющиеся электроды.
54. Устройство по п.1, отличающееся тем, что совокупность электродов представляет собой периодически повторяющиеся каскады электродов, при этом конфигурация электродов в отдельном каскаде необязательно является периодической.
55. Устройство по п.1, отличающееся тем, что некоторые или все электроды могут быть сплошными, тогда как остальные электроды или часть остальных электродов распадается на периодическую последовательность элементов.
56. Устройство по п.1, отличающееся тем, что к некоторым электродам могут не прикладываться высокочастотные напряжения.
57. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в совокупности электродов некоторые или все электроды имеют мультипольный профиль.
58. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в совокупности электродов некоторые или все электроды имеют огрубленный мультипольный профиль, образованный плоскими, ступенчатыми, кусочно-ступенчатыми, линейными, кусочно-линейными, круговыми, скругленными, кусочно-скругленными, криволинейными, кусочно-криволинейными профилями или комбинацией указанных профилей.
59. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в совокупности электродов некоторые или все электроды представляют собой тонкие металлические пленки, нанесенные на непроводящую подложку.
60. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в совокупности электродов некоторые или все электроды являются проволочными и/или сеточными и/или имеют разрезы и/или другие дополнительные отверстия, делающие их прозрачными для потока газа или уменьшающие сопротивление, оказываемое электродами потоку газа.
61. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в канале для перемещения заряженных частиц создан вакуум.
62. Устройство по п.1, отличающееся тем, что канал для перемещения заряженных частиц заполнен нейтральным и/или (частично) ионизированным газом.
63. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в канале для перемещения заряженных частиц создан поток нейтрального и/или (частично) ионизированного газа.
64. Устройство по п.1, в котором некоторые или все электроды имеют щели и/или отверстия, предназначенные для ввода в устройство и/или вывода из устройства заряженных частиц.
65. Устройство по п.1, в котором промежуток между электродами использован для ввода в устройство и/или вывода из устройства заряженных частиц.
66. Устройство по п.1, в котором, по меньшей мере, к части электродов, по меньшей мере, на каком-то интервале времени, приложены дополнительные импульсные или ступенчатые напряжения, обуславливающие ввод в устройство и/или вывод из устройства и/или запирание внутри устройства заряженных частиц.
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011119286/07A RU2465679C1 (ru) | 2011-05-05 | 2011-05-05 | Устройство для манипулирования заряженными частицами |
CN201280033346.0A CN103718270B (zh) | 2011-05-05 | 2012-05-04 | 操纵带电粒子的装置 |
US14/115,134 US9536721B2 (en) | 2011-05-05 | 2012-05-04 | Device for manipulating charged particles via field with pseudopotential having one or more local maxima along length of channel |
CN201710797407.5A CN107633995B (zh) | 2011-05-05 | 2012-05-04 | 操纵带电粒子的装置 |
CN201710796840.7A CN107658203B (zh) | 2011-05-05 | 2012-05-04 | 操纵带电粒子的装置 |
CN201710796838.XA CN107611001B (zh) | 2011-05-05 | 2012-05-04 | 操纵带电粒子的装置 |
PCT/EP2012/058310 WO2012150351A1 (en) | 2011-05-05 | 2012-05-04 | Device for manipulating charged particles |
US15/299,665 US9812308B2 (en) | 2011-05-05 | 2016-10-21 | Device for manipulating charged particles |
US15/704,366 US10186407B2 (en) | 2011-05-05 | 2017-09-14 | Device for manipulating charged particles |
US16/217,377 US10431443B2 (en) | 2011-05-05 | 2018-12-12 | Device for manipulating charged particles |
US16/535,735 US10559454B2 (en) | 2011-05-05 | 2019-08-08 | Device for manipulating charged particles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011119286/07A RU2465679C1 (ru) | 2011-05-05 | 2011-05-05 | Устройство для манипулирования заряженными частицами |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2465679C1 true RU2465679C1 (ru) | 2012-10-27 |
Family
ID=47147622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011119286/07A RU2465679C1 (ru) | 2011-05-05 | 2011-05-05 | Устройство для манипулирования заряженными частицами |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2465679C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU166533A1 (ru) * | Б. И. Шабад | Высокочастотный спектрометр | ||
RU2025821C1 (ru) * | 1989-11-04 | 1994-12-30 | Валерий Александрович Бочкарев | Времяпролетный масс-спектрометр газов |
US6020586A (en) * | 1995-08-10 | 2000-02-01 | Analytica Of Branford, Inc. | Ion storage time-of-flight mass spectrometer |
GB2388248A (en) * | 2001-11-22 | 2003-11-05 | Micromass Ltd | Selectively releasing ions from an ion trap into a TOF mass spectrometer |
RU2009119684A (ru) * | 2009-05-25 | 2010-11-27 | 3акрытое акционерное общество "Геркон-Авто" (RU) | Анализатор пролетного квадрупольного масс-спектрометра (типа фильтр масс, "монополь" и "триполь") |
-
2011
- 2011-05-05 RU RU2011119286/07A patent/RU2465679C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU166533A1 (ru) * | Б. И. Шабад | Высокочастотный спектрометр | ||
RU2025821C1 (ru) * | 1989-11-04 | 1994-12-30 | Валерий Александрович Бочкарев | Времяпролетный масс-спектрометр газов |
US6020586A (en) * | 1995-08-10 | 2000-02-01 | Analytica Of Branford, Inc. | Ion storage time-of-flight mass spectrometer |
GB2388248A (en) * | 2001-11-22 | 2003-11-05 | Micromass Ltd | Selectively releasing ions from an ion trap into a TOF mass spectrometer |
RU2009119684A (ru) * | 2009-05-25 | 2010-11-27 | 3акрытое акционерное общество "Геркон-Авто" (RU) | Анализатор пролетного квадрупольного масс-спектрометра (типа фильтр масс, "монополь" и "триполь") |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10186407B2 (en) | Device for manipulating charged particles | |
Napartovich | Overview of atmospheric pressure discharges producing nonthermal plasma | |
Lu et al. | Atmospheric pressure nonthermal plasma sources | |
Zhang et al. | Tunable high-intensity electron bunch train production based on nonlinear longitudinal space charge oscillation | |
US10056234B2 (en) | Plasma equipment for treating powder | |
Kimberg et al. | Amplified x-ray emission from core-ionized diatomic molecules | |
Deng et al. | Frequency range of stable dielectric-barrier discharges in atmospheric He and N/sub 2 | |
Carbone et al. | Ultra-fast pulsed microwave plasma breakdown: evidence of various ignition modes | |
RU2465679C1 (ru) | Устройство для манипулирования заряженными частицами | |
EP2060159B1 (en) | Charged particle accelerator and radiation source | |
RU2550819C2 (ru) | Ускоритель и способ управления ускорителем | |
Xu et al. | Two-dimensional simulation of argon dielectric barrier discharge excited by a Gaussian voltage at atmospheric pressure | |
RU113611U1 (ru) | Устройство для манипулирования заряженными частицами | |
US9548584B2 (en) | Method and arrangement to generate few optical cycle coherent electromagnetic radiation in the EUV-VUV domain | |
Huiskamp et al. | Pulsed power generators | |
Kovalev et al. | High-field high-repetition-rate prototype user facility for the coherent THz control of matter | |
Naudé et al. | Memory effects in Atmospheric Pressure Townsend Discharges in N2 and air | |
Xia et al. | Plasma wakefield acceleration at CLARA facility in Daresbury Laboratory | |
Soltani Gishini et al. | THz Radiation Generation via the Interaction of Ultra‐short Laser Pulses with the Molecular Hydrogen Plasma | |
Liang et al. | Compact free-electron lasers using laser driven cascaded dielectric nano-pillar arrays | |
Lei et al. | The discharge characteristics of surface dielectric barrier discharge sustained by repetitive nanosecond pulses in open air | |
Kuzikov et al. | Quasi-optical accelerating structure operated with a superposition of synchronized modes | |
Bora et al. | Influences of electrode configurations in dual capacitively coupled radio frequency glow discharge plasma | |
Kumar et al. | Novel synchronization technique for two parallel connected sparkgap switches | |
Babu et al. | Simulation of beam bunching in the presence of space charge effects |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140506 |