RU2504044C2 - Циклический масс-спектрометр газовых частиц - Google Patents
Циклический масс-спектрометр газовых частиц Download PDFInfo
- Publication number
- RU2504044C2 RU2504044C2 RU2012115873/07A RU2012115873A RU2504044C2 RU 2504044 C2 RU2504044 C2 RU 2504044C2 RU 2012115873/07 A RU2012115873/07 A RU 2012115873/07A RU 2012115873 A RU2012115873 A RU 2012115873A RU 2504044 C2 RU2504044 C2 RU 2504044C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- generator
- toroidal
- deflectors
- ion
- ions
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- 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, и может быть использовано в ходе натурного эксперимента для измерения элементного состава собственной внешней атмосферы космического аппарата. Технический результат - расширение диапазона исследуемых масс с увеличением разрешающей способности. Циклический масс-спектрометр газовых частиц содержит приемник ионов, три тороидальных дефлектора, блок обработки ионных спектров и заземленные сетки, дополнительно снабжен ионным источником, подключенным к блоку обработки спектров, выталкивающей сеткой, подключенной к генератору выталкивающих импульсов, отклоняющим электродом, подключенным к генератору отклоняющих импульсов, генератором отклоняющего напряжения тороидальных дефлекторов, подключенным к внешним отражающим электродам, генераторы напряжений подключены к устройству синхронизации, тороидальные дефлекторы расположены друг за другом и обеспечивают циклический пролет ионов. В пространстве дрейфа установлены выравнивающие сетки и фокусаторы, представляющие собой квадруполи или фокусирующие кольца. 1 ил.
Description
Изобретение относится к приборостроению, средствам автоматизации и системам управления, а именно к области космических исследований, и может быть использовано в ходе натурного эксперимента для измерения элементного состава собственной внешней атмосферы космического аппарата.
Известен прибор пылеударный масс-спектрометр (патент RU 2235386 С2, МПК H01J 49/40, опубл. 27.08.04), содержащий мишень, четыре тороидальных отклоняющих системы и приемник ионов.
Недостатками прибора являются единичное использование каждого дефлектора при пролете ионных пакетов и фиксированный диапазон исследуемых масс.
В качестве прототипа выбран пылеударный масс-спектрометр (патент RU 2326465 С2, МПК H01J 49/40, опубл. 20.01.08), содержащий полусферическую мишень, заземленную сетку, четыре приемника ионов, четыре тороидальных дефлектора, каждый из которых состоит из внутреннего отражающего и внешнего отражающего электрода, источник напряжения, блок обработки ионных спектров, блок индикации, полусферическую сетку, цилиндрическую сетку, параболический отражатель и параболическую сетку.
Недостатком прототипа является фиксированные отклоняющие напряжения, а следовательно, ограниченный диапазон исследуемых масс.
В основу изобретения поставлена задача улучшения функциональных характеристик прибора (расширение диапазона исследуемых масс с сохранением или увеличением разрешающей способности прибора).
Задача решается тем, что циклический масс-спектрометр газовых частиц, содержащий приемник ионов, три тороидальных дефлектора, каждый из которых состоит из внешнего отражающего электрода и внутреннего отражающего электрода, блок обработки ионных спектров и заземленные сетки, согласно изобретению дополнительно снабжен ионным источником, подключенным к блоку обработки спектров, выталкивающей сеткой, подключенной к генератору выталкивающих импульсов, отклоняющим электродом, подключенным к генератору отклоняющих импульсов, генератором отклоняющего напряжения тороидальных дефлекторов, подключенным к внешним отражающим электродам, генераторы напряжений подключенны к устройству синхронизации, тороидальные дефлекторы расположены друг за другом и обеспечивают циклический пролет ионов, в пространстве дрейфа установлены выравнивающие сетки и фокусаторы, представляющие собой квадруполи или фокусирующие кольца.
На чертеже представлена структурная схема устройства.
Устройство определения элементного состава газов, состоит из блока обработки спектров 1, подключенного к устройству синхронизации 2 и приемнику ионов 3, источника ионов 4, подключенного к устройству синхронизации 2, генератора выталкивающих импульсов 5, подключенного к ускоряющей сетке 6 и устройству синхронизации 2, генератора отклоняющих импульсов 7, подключенного к отклоняющей сетке 8 и устройству синхронизации 2, генератора отклоняющего напряжения тороидальных дефлекторов 9, подключенного к внешним обкладкам- тороидальных дефлекторов 10 и устройству синхронизации 2, заземленных обкладок тороидальных дефлекторов 11, заземленного электрода отклоняющего промежутка 12, выравнивающих сеток 13, а также фокусаторов 14.
Устройство работает следующим образом. Блок управления 1 подает управляющую команду в устройство синхронизации 2, команда содержит необходимые данные, включающие в себя уровни напряжений на внешних обкладках тороидальных дефлекторов 10, а также расчетное время подачи отклоняющего импульса. Устройство синхронизации 2 подает управляющий импульс источнику ионов 4, источник ионов ионизирует вещество внутри ускоряющего промежутка (между выравнивающей сеткой 13 и ускоряющей сектой 6). После чего устройство синхронизации 2 подает команду на генератор выталкивающих импульсов 5, который, в свою очередь, подает выталкивающий импульс на ускоряющую сетку 6. Также устройство синхронизации 2 подает команду на генератор отклоняющего напряжения 9, в соответствии с которой задается уровень напряжения на внешних обкладках тороидальных дефлекторов 10. Ионы, вылетев из ускоряющего промежутка, попадают в первый тороидальный дефлектор, внутри которого происходит сепарация ионов по массам. Ионы, не отвечающие заданному на обкладке 10 напряжению, оседают на одной из обкладок тороидального дефлектора, остальные ионы проходят через тороидальный дефлектор, выравнивающую сетку 13, которая обеспечивает равномерность поля в пространстве дрейфа, через фокусирующую систему 14, через еще одну выравнивающую сетку 13 в следующий тороидальный дефлектор, далее, ионы тем же путем пролетают через еще два тороидальных дефлектора и вновь попадают в первый, таким образом их траектория замыкается и цикл повторяется снова. При достижении расчетного времени подачи отклоняющего импульса устройство синхронизации 2 подает сигнал генератору отклоняющих импульсов 7, который в свою очередь передает отклоняющий импульс на отклоняющую сетку 8, пучок ионов разворачивается в приемник ионов 3. Варьируя напряжение на внешних обкладках тороидальных дефлекторах 10, а также расчетное время подачи отклоняющего импульса, можно производить сканирование масс во всем представляющем интерес диапазоне масс, при этом увеличивая время подачи отклоняющего импульса с сохранением заданного уровня напряжений на внешних обкладках тороидальных дефлекторов 10, можно увеличить время пролета ионов соответствующей массы, что в свою очередь позволяет увеличить разрешающую способность в данной области спектра.
Claims (1)
- Циклический масс-спектрометр газовых частиц, содержащий приемник ионов, три тороидальных дефлектора, каждый из которых состоит из внешнего отражающего электрода и внутреннего отражающего электрода, блок обработки ионных спектров и заземленные сетки, отличающийся тем, что дополнительно снабжен ионным источником, подключенным к блоку обработки спектров, выталкивающей сеткой, подключенной к генератору выталкивающих импульсов, отклоняющим электродом, подключенным к генератору отклоняющих импульсов, генератором отклоняющего напряжения тороидальных дефлекторов, подключенным к внешним отражающим электродам, генераторы напряжений подключенны к устройству синхронизации, тороидальные дефлекторы расположены друг за другом и обеспечивают циклический пролет ионов, в пространстве дрейфа установлены выравнивающие сетки и фокусаторы, представляющие собой квадруполи или фокусирующие кольца.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012115873/07A RU2504044C2 (ru) | 2012-04-19 | 2012-04-19 | Циклический масс-спектрометр газовых частиц |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012115873/07A RU2504044C2 (ru) | 2012-04-19 | 2012-04-19 | Циклический масс-спектрометр газовых частиц |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012115873A RU2012115873A (ru) | 2013-10-27 |
RU2504044C2 true RU2504044C2 (ru) | 2014-01-10 |
Family
ID=49446298
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012115873/07A RU2504044C2 (ru) | 2012-04-19 | 2012-04-19 | Циклический масс-спектрометр газовых частиц |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2504044C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2726186C1 (ru) * | 2019-07-05 | 2020-07-10 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт прикладной геофизики имени академика Е.К. Федорова" | Масс-спектрометр космический |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1690023A1 (ru) * | 1989-01-30 | 1991-11-07 | Физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе | Масс-спектрометр дл газового анализа |
RU2115196C1 (ru) * | 1995-07-14 | 1998-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью Центр физико-технических исследований "Аналитик" | Масс-спектрометр для газового анализа |
RU2235386C2 (ru) * | 2002-02-08 | 2004-08-27 | Самарский государственный аэрокосмический университет им. акад. С.П. Королева | Пылеударный масс-спектрометр |
US6992284B2 (en) * | 2003-10-20 | 2006-01-31 | Ionwerks, Inc. | Ion mobility TOF/MALDI/MS using drift cell alternating high and low electrical field regions |
RU2326465C2 (ru) * | 2006-07-13 | 2008-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева | Пылеударный масс-спектрометр |
US7547878B2 (en) * | 2006-06-29 | 2009-06-16 | Ionwerks, Inc. | Neutral/Ion reactor in adiabatic supersonic gas flow for ion mobility time-of-flight mass spectrometry |
RU2420826C1 (ru) * | 2010-05-20 | 2011-06-10 | Учреждение Российской академии наук Институт энергетических проблем химической физики РАН Российской Федерации | Способ структурно-химического анализа органических и биоорганических соединений при разделении ионов этих соединений в сверхзвуковом газовом потоке, направленном вдоль линейной радиочастотной ловушки |
-
2012
- 2012-04-19 RU RU2012115873/07A patent/RU2504044C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1690023A1 (ru) * | 1989-01-30 | 1991-11-07 | Физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе | Масс-спектрометр дл газового анализа |
RU2115196C1 (ru) * | 1995-07-14 | 1998-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью Центр физико-технических исследований "Аналитик" | Масс-спектрометр для газового анализа |
RU2235386C2 (ru) * | 2002-02-08 | 2004-08-27 | Самарский государственный аэрокосмический университет им. акад. С.П. Королева | Пылеударный масс-спектрометр |
US6992284B2 (en) * | 2003-10-20 | 2006-01-31 | Ionwerks, Inc. | Ion mobility TOF/MALDI/MS using drift cell alternating high and low electrical field regions |
US7547878B2 (en) * | 2006-06-29 | 2009-06-16 | Ionwerks, Inc. | Neutral/Ion reactor in adiabatic supersonic gas flow for ion mobility time-of-flight mass spectrometry |
RU2326465C2 (ru) * | 2006-07-13 | 2008-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева | Пылеударный масс-спектрометр |
RU2420826C1 (ru) * | 2010-05-20 | 2011-06-10 | Учреждение Российской академии наук Институт энергетических проблем химической физики РАН Российской Федерации | Способ структурно-химического анализа органических и биоорганических соединений при разделении ионов этих соединений в сверхзвуковом газовом потоке, направленном вдоль линейной радиочастотной ловушки |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2726186C1 (ru) * | 2019-07-05 | 2020-07-10 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт прикладной геофизики имени академика Е.К. Федорова" | Масс-спектрометр космический |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012115873A (ru) | 2013-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2582216A (en) | Mass spectrometer | |
CN103065921A (zh) | 一种多次反射的高分辨飞行时间质谱仪 | |
JP2011119279A (ja) | 質量分析装置およびこれを用いる計測システム | |
GB2478806A (en) | Mass spectrometer and methods | |
CN105845539B (zh) | 使用串联飞行时间质谱仪测量碎片离子质谱 | |
WO2013078982A1 (zh) | 一种带电粒子的加速方法及其应用 | |
US7148472B2 (en) | Aerosol mass spectrometer for operation in a high-duty mode and method of mass-spectrometry | |
CN110176386A (zh) | 改进飞行时间质谱测量激光烧蚀离子物种的质谱分辨装置 | |
RU2504044C2 (ru) | Циклический масс-спектрометр газовых частиц | |
JP2008108739A (ja) | 質量分析装置およびこれを用いる計測システム | |
JPH11297267A (ja) | 飛行時間型質量分析装置 | |
RU124434U1 (ru) | Масс-спектрометр | |
JP2014059967A (ja) | マスイメージング装置及びマスイメージング装置の制御方法 | |
CN102568997A (zh) | 一种双极性反射式飞行时间质量分析器 | |
US7858931B2 (en) | Methods and devices for the mass-selective transport of ions | |
EP1737018A2 (en) | Detecting ions in a spectrometer | |
JP5258198B2 (ja) | リニアイオントラップ質量分析装置 | |
RU2658293C1 (ru) | Времяпролетный спектрометр ионов плазмы | |
RU2293396C1 (ru) | Способ разделения заряженных частиц по удельному заряду и устройство для его осуществления | |
US8035081B2 (en) | High precision electric gate for time-of-flight ion mass spectrometers | |
Sudakov et al. | TOF systems with two-directional isochronous motion | |
RU136237U1 (ru) | Анализатор энергий и масс заряженных частиц | |
RU2326465C2 (ru) | Пылеударный масс-спектрометр | |
US6791079B2 (en) | Mass spectrometer based on the use of quadrupole lenses with angular gradient of the electrostatic field | |
GB201219576D0 (en) | Mass spectrometers including detector arrays |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140420 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150827 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170420 |