Изобретение относитс к массспектрометрии высокого разрешени дл анализа элементного состава вещества и измерени масс атомных де и может быть использовано в научных исследовани х различных направлений и дл контрол производственных процессов, требующих элементного анализа вещества. Известны масс-спектрометры высокого разрешени с фокусировкой ионо по скорости, содержащие источник ионов, магнитный и электростатический анализаторы, коллектор ионов ij Недостатком масс-спектрометров этого типа вл етс сложность профилей полюсных наконечников дипольного магнита и электродов электростатического анализатора, вызванна требовани ми обеспечени хорошего качества пространственной фокусиров ки пучка ионов и фокусировки по ско рости. Известен частный вариант массспектрометра с фокусировкой ионов по скорости, содержащий источник ионов, в качестве магнитного анализатора дипольный магнит с клиновиднь5м межполюсным зазором и в качестве электростатического анализатора цилиндрическое электрическое зеркало, более простые по профилю полюсов и электродов, диафрагму и коллектор ионов С2. Недостатком масс-спектрометра вл етс неполное использование дис персных возможностей магнитного и электростатического анализаторов из-за невозможности многооборотного движени анализируемых ионов в масс спектрометре, обусловленного расположением оси электрического анализа тора и входной-выходной пр молинейной границы магнитного анализатора под углом 45° друг к другу. Цель изобретени - повышение разрешающей способности масс-спектрометра в результате усилени дисперсионного действи магнитного.ана лизатора масс-спектрометра путем осуществлени многооборотного движени ионов. Поставленна цель достигаетс тем что в масс-спектрометре, содержащем источник ионов, за которым установлен дипольный магнитный анализатор с межполюсным 3a3opdM в форме клина усеченного двум плоскост ми, ортогональными к образующей и к плоскости симметрии клина, электростатический анализатор типа электростатическое зеркало, диафрагму и коллектор ионов, входна -выходна пр молинейна граница магнитного анализатора установлена параллельно оси симметрии электростатического анализатора и гребень клиновидного межпо/посного зазора магнитного анализатора совмещен с осью симметрии электростатического анализатора, диафрагма с проходньми отверсти ми установлена вдоль оси симметрии, при этом рассто ни от оси симметрии электростатического анализатора до входной-выходной пр молинейной границы магнитного анализатора f и до внутреннего электрода электростатического анализатора г удовлетвор ют соотношению ,52N/(N-l) , где N - число пар проходных отверстий в диафрагме, рассто ние между входным и выходным отверсти ми в каждой паре проходных отверстий при входе в электростатический анализатор равно dE 5,40i- и каждое последующее входное отверстие смещено на рассто ние d -olgr5,40f-g -5,8b г от пред1едущего входного отверсти , где 5, рассто ние между входным и вькодным отверсти ми в каждой паре проходных отверстий при входе в магнитный анализатор, ось эмиссионного отверсти ионного источника направлена под 45° к оси симметрии электростатического анализатора . Кроме того, в межполюсном зазоре магнитного анализатора установлены корректирующие секступольно-октупольные катушки. этом вблизи диафрагмы установлена короткофокусна электрическа 1или магнитна линза с фокусом, лежащем в плоскости первого входного отверсти диафрагмы. Теоретическое обоснование приведенных выше необходимых значений параметров масс-спектрометра даетс ниже. На фиг. 1 и 2 представлена схема предлагаемого масс-спектрометра в двух взйимно перпендикул рных сечени х . Устройство содержит корректирующие секступольные-отупольные катушки 1, магнитный анализатор 2 с дипольным магнитом с межполюсным зазором в форме клина, усеченного двум плоскост ми, ортогональными к образующим и к плоскости симметрии клина, коллектор 3 ионов, установленный за диафрагмой 4 с р дом проходных отверстий и электростатическим анализс1тором 5 типа .цилиндрическое зеркало, источник б ионов, за которым установлена линза 7. Ось 2 вл етс одновременно 6сью симметрии электростатического анализатора и гребнем межполюсного клиновидного зазора. Масс-спектрометр работает следующим образом. С поксадью формирунмцей ускор ющей системы источника 6 и линзы 7 на оси симметрии 2 создаетс стигматический фокус пучка ионов. Возможно также размещений ионного источника вблизи диафрагмы с начальным фокусом пучка, лежащим на оси 2. Электр статический анализатор отклон ет пу чок ионов на угол , обеспечива при этс н стигматическую фокусировку пучка на оси .2 и диспергирова ние ионов по энергии. Условие фокусировки по углу расходимости ионов в радиальной плоско ти (в плоскости фиг. 1) дл источника и приемника, расположенных на оси Z, есть -г ф 4f -2-i-4rFf е егЩ} , .(f) радиальной составл едей электрического пол на поверхности внутреннего заземленного электрода зеркала; Pg - радиус кривизны внутрен него электрода зеркала; U- ускор ющий , потенциал ионного источника; 2 f -i er( е d-i - интеграл, сонпа дающий с известным табулированньиМ интегралом веро тности из теории случайных распределений. Из приведенного услови следует, что дл обеспечени угловой фокусировки пучка частиц в радиальной плоскости при ФрсЭО необходимо, чтобы fcO,82 и ,74и. Фокусировка в азимутальном сечении пучка ионов обеспечиваетс в силу цилиндрической симметрии топографии электрического пол зеркала Рассто ние между начальным и ко нечным фокусами пучка ионов вдоль оси 2 после отклонени на угол определ етс по формуле Е Г ,1 i+iffef erf (ft ИЗ которой при ,825 и следует ,40.r. Коэффициент дисперсности ионов .по скорости вдоль нормали к оси пучка выражаетс формулой форм. i..,,(«fy..,(,,, I sin -ji . котора при указанных выше значени х, котора при указанных выше значени х, , и Ф дает Ое 7,бОг C w r4t . После электростатического анализатора пучок ионов отклон етс магнитнЕлм анализатором на угол Фдг270, вл ющийс дополнительным до полного оборота ионов на угол 360. При этом обеспечиваетс вновь стигматическое фокусирование пучка на оси 2 , диспергирование ионов по массе и обратное по отношению к действию электростатического анализатора диспергирование ионов по скорости. . Дополнительно к этому создаетс промежуточна перет жка пучка по азимутальной координате при промежуточном угле отклонени 135. Параметры магнитного анализатора, производ щего указанные преобразовани пучка ионов, определ ютс из услови радиальной фокусировки в поле тороидального типа образуемгач дипольньам магнитом с зазором в виде плоского клина, В .. где В (Меридиональна составл юща индукци магнитного пол на рассто нии ; оси 2/ BO - значение этой составл ю-, щей на рассто нии rg.j от оси 2 . Это сводитс к требованию -Kcos-f co5Me dv. -s. где К В)/ВдГд , Bf - магнитна жесткость анализируемых ионов. Дополнительно к условию: радиальной фокусировки требуетс выполнение услови азимутальной фокусировки с промежуточЮй перет жкой при угле отклонени 135 ф Kcos-. Ч-f .е f ,,о Совместное рассмотрение этих двух условий лает Фд 270® при г1,02 В|. Рассто ние вдоль оси 2 между входным и выходным фокусами магнитного анализатора задаетс формулой 6/2 ,.2., cosMe -.JV . В рассматриваемом случае .5,86hg Коэффициент дисперсии магнитного анализатора вдоль нормали к оси пучка выражаетс формулой , -Kc. V ().. - ф 1 -Kcosy-r .| syKeosV +ке соз Ve dV J при U-const и при диспергировании по массе и в два раза большей величиной при диспергировании по скорости . Дл рассматриваетлого магнитного анализатора эта формула дает Dj:7,30rg по массе и DB 14,60hg по скорости Описанное движение ионов повтор етс N раз в электростатическом анализаторе uff-l раз в магнитном. На фиг. 1 представлено . Выбором параметров Гд и jg обес печиваетс полна взаимна компенсаци диспергировани ионов по скорости электростатическим и магнитны анализатором в конечной точке движе ни ионов на коллекторе 3, т.е. обеспечиваетс фокусировка по скорости . Условием этого вл етс выпо нение равенства ND {N-f|6g 0, из которого следует условие BiEi 0 2N /(N-1). Дисперси ионов по массам, обусловленна действием только магнитного анализатора, суммируетс после каждого отклонени пучка в магнитно поле. Предлагаемый масс-спектрометр допускает дополнительные улучшени его характеристик..Поскольку пучок ионов имеет азимутальную перет жку в местах наибольшей радиальной шири ны пучка в магнитном поле анализато ра, возможно эффективное применение в этих местах корректирующих сексту польных-октупольных катушек 1 дл и ключени аберраций второго и третьего пор дков и улучшени таким обра зом разрешающей способности массспектрометра . На рисунках представлены секступольные катушки с указанной пол рностью дл исключени имеющейс в зтом случае отрицательной квадратической угловой аберрации. , Дл улучшени аксептанса массспектрометра и более удобного расположени источника ионов вне узкого зазора между анализаторами вблизи диафрагмы установлена короткофокусна электрическа или магнитна линза с действительным или мнимым фокусеж в плоскости первого входного отверсти диафрагюл. На фиг. 2 представлен вариант расположени линзы с действительным фокусом. Таким образом, многократное использование магнитного и электростатического анализатора в предлагаемой конструкции масс-спектрометра позвол ет существенно увеличить дисперсию прибора , обеспечива при этом фокусировку ионов по скорости. Это дает возможность создать более компактный масс-спектрометр с высоким разрешением . Как показывают расчеты, масс-спектрометр этого типа с магнитным анализатором с максимальным радиусом кривизны траектории 15 см и соответствуквдим электростатическим анализатором при п ти отклонени х пучка ионов в магнитном поле обеспечивает дисперсию 21 мм на один npotteaT изменени массы ионов, эквивалентную дисперсии масс-спектрометра с однократньви отклонением пучка ионов с радиусом кривизны л/200 см. Достижима разрешающа способность такого прибора может составить несколько сот тькз ч.The invention relates to high resolution mass spectrometry for analyzing the elemental composition of a substance and measuring the masses of atomic particles and can be used in scientific research in various fields and for monitoring production processes that require elemental analysis of a substance. High-speed ion-focusing mass spectrometers containing an ion source, magnetic and electrostatic analyzers, ij ion collector are known. Mass spectrometers of this type have the disadvantage of the complexity of the pole-type profiles of the dipole magnet and electrodes of the electrostatic analyzer, caused by the requirements of good spatial quality ion beam focusing and velocity focusing. A particular variant of the mass spectrometer with ion focusing is known, containing an ion source, a dipole magnet with a wedge-shaped interpolar gap as a magnetic analyzer and a cylindrical electric mirror as an electrostatic analyzer, simpler in profile poles and electrodes, a diaphragm and collector of C2 ions. The disadvantage of the mass spectrometer is the incomplete use of the dispersed capabilities of the magnetic and electrostatic analyzers due to the impossibility of multi-turn movement of the analyzed ions in the mass spectrometer due to the location of the electrical analyzer axis and the input-output linear boundary of the magnetic analyzer at an angle of 45 ° to each other. The purpose of the invention is to increase the resolution of the mass spectrometer as a result of the enhanced dispersion effect of the magnetic spectrometer on the mass spectrometer by carrying out multi-turn ion motion. The goal is achieved by the fact that in a mass spectrometer containing an ion source, a dipole magnetic analyzer with an interpolar 3a3opdM in the form of a wedge truncated by two planes orthogonal to the generator and to the plane of symmetry of the wedge, an electrostatic analyzer of the electrostatic mirror type, the diaphragm and the ion collector is installed , the input – output linear boundary of the magnetic analyzer is installed parallel to the axis of symmetry of the electrostatic analyzer and the ridge of the wedge-shaped inter-slot / pin clearance The analyzer is aligned with the axis of symmetry of the electrostatic analyzer, the diaphragm with apertures is set along the axis of symmetry, and the distances from the axis of symmetry of the electrostatic analyzer to the input-output straight line of the magnetic analyzer f and to the internal electrode of the electrostatic analyzer g satisfy the ratio, 52N / (Nl), where N is the number of pairs of orifices in the diaphragm, the distance between the inlet and outlet openings in each pair of orifices at the entrance to the electrostat The analyzer is dE 5,40i- and each subsequent inlet is offset by a distance of d -olgr5,40f-g -5,8b g from the previous inlet, where 5 is the distance between the inlet and outlet holes in each pair of through-holes when entering the magnetic analyzer, the axis of the emission aperture of the ion source is directed at 45 ° to the axis of symmetry of the electrostatic analyzer. In addition, in the interpolar gap of the magnetic analyzer, corrective sextuple-octopole coils are installed. In the vicinity of the diaphragm, a short-focus electric or magnetic lens is installed with a focus lying in the plane of the first inlet of the diaphragm. The theoretical justification for the above required values for the parameters of the mass spectrometer is given below. FIG. Figures 1 and 2 show the layout of the proposed mass spectrometer in two mutually perpendicular sections. The device contains corrective sextuple-hollow coils 1, a magnetic analyzer 2 with a dipole magnet with an interpolar gap in the form of a wedge, truncated by two planes orthogonal to the generators and to the plane of symmetry of the wedge, 3 ion collector installed behind the diaphragm 4 with a number of through holes and an electrostatic analyzer of type 5. a cylindrical mirror, a source of ions b, behind which a lens 7 is installed. Axis 2 is simultaneously the 6th symmetry of an electrostatic analyzer and the crest of an interpolar wedge idnogo gap. Mass spectrometer works as follows. With the formation of the accelerating system of source 6 and lens 7, on the axis of symmetry 2, the stigmatic focus of the ion beam is created. It is also possible to place the ion source near the diaphragm with the initial focus of the beam lying on axis 2. The electro static analyzer deflects the ion beam by an angle, providing for stigmatic focusing of the beam on the axis .2 and energy dispersion of ions. The condition of focusing on the angle of divergence of the ions in the radial plane (in the plane of Fig. 1) for the source and receiver, located on the Z axis, is -f f 4f -2-i-4rFf e himSch},. (F) the radial component of the electric the floor on the surface of the internal grounded electrode of the mirror; Pg is the radius of curvature of the internal electrode of the mirror; U- accelerating, ion source potential; 2 f -i er (e di is the integral that falls with the well-known tabulated M probability integral from the theory of random distributions. From the above condition, it follows that to ensure the angular focusing of the particle beam in the radial plane with FESER, fcO, 82 and, 74 and The focusing in the azimuthal section of the ion beam is provided by virtue of the cylindrical symmetry of the topography of the electric field of the mirror. The distance between the initial and final foci of the ion beam along axis 2 after deflection by an angle is determined by the formula Е Г, 1 i + iffef erf (ft and At which, at 825, it follows, 40.r. The coefficient of dispersion of ions. By speed along the normal to the beam axis is expressed by the formula. I .. ,, ("fy .., (,,, I sin-ji. Which with above the values, which at the above values of,, and Ф gives Oe 7, bOg C w r4t. After the electrostatic analyzer, the ion beam is deflected by a magnetic analyzer by the angle Fdg270, which is additional to the total ion turn by an angle of 360. At the same time again the stigmatic focusing of the beam on axis 2, the dispersion of ions by mass and the opposite with respect to the action of the electrostatic analyzer dispersion of ions in speed. . In addition, an intermediate beam over the azimuthal coordinate is created at an intermediate deflection angle of 135. The parameters of the magnetic analyzer that performs the indicated ion beam transformations are determined from the radial focusing condition in a toroidal field and form a dipole magnet with a gap in the form of a flat wedge, B. where B (meridional component induction of the magnetic field at a distance; axis 2 / BO is the value of this component at the distance rg.j from axis 2. This reduces to the requirement -Kcos-f co5Me dv. -s. where B) / VdGd, Bf - magnetic hardness ions analyzed. In addition to the condition: the radial focusing requires the fulfillment of the condition of azimuthal focusing with intermediate overlapping at a deflection angle of 135 ft Kcos-. H-f. E f ,, o Joint consideration of these two conditions barks Fd 270® with g1.02 V |. The distance along axis 2 between the input and output foci of the magnetic analyzer is given by the formula 6/2, .2., CosMe -.JV. In the case under consideration .5,86hg The coefficient of dispersion of the magnetic analyzer along the normal to the beam axis is expressed by the formula, -Kc. V () .. - f 1 -Kcosy-r. | syKeosV + ke cos Ve Ve dV J with U-const and when dispersed by weight and twice as large as when dispersed by speed. For considering a magnetic analyzer, this formula gives Dj: 7.30rg by mass and DB 14.60hg for speed The motion of the ions described is repeated N times in an electrostatic analyzer uff-l times in a magnetic one. FIG. 1 is presented. The choice of the parameters Gd and jg ensures complete mutual compensation of the dispersion of ions in velocity by an electrostatic and magnetic analyzer at the end point of the motion of the ions on the collector 3, i.e. speed focusing is provided. A prerequisite for this is the equality ND {N-f | 6g 0, which implies the condition BiEi 0 2N / (N-1). The mass dispersion of ions, due to the action of a magnetic analyzer only, is summed up after each deflection of the beam in a magnetic field. The proposed mass spectrometer permits additional improvements in its characteristics. Since the ion beam has azimuth sweep at the places of the greatest radial width of the beam in the magnetic field of the analyzer, it is possible to effectively use six sectored full-octupole coils 1 in these places the third order and thus improve the resolution of the mass spectrometer. The figures show the sextupole coils with the indicated polarity to eliminate the negative quadratic angular aberration in this case. To improve the acceptance of the mass spectrometer and more conveniently position the ion source outside the narrow gap between the analyzers, a short-focus electric or magnetic lens with a real or imaginary focus in the plane of the first inlet of the diaphragm is installed near the diaphragm. FIG. Figure 2 shows a variant of the location of a lens with a real focus. Thus, repeated use of a magnetic and electrostatic analyzer in the proposed design of a mass spectrometer allows a significant increase in the instrument's dispersion, while ensuring the focusing of ions over the velocity. This makes it possible to create a more compact high-resolution mass spectrometer. Calculations show that a mass spectrometer of this type with a magnetic analyzer with a maximum radius of curvature of the trajectory of 15 cm and corresponding to an electrostatic analyzer with five deflections of an ion beam in a magnetic field provides a dispersion of 21 mm per npotteaT of an ion mass change equivalent to that of a mass spectrometer once by deflecting a beam of ions with a radius of curvature of l / 200 cm. The resolution of such a device can be achieved in several hundreds of hours.