SU1274547A2 - Device for mass spectrometric analysis - Google Patents
Device for mass spectrometric analysisInfo
- Publication number
- SU1274547A2 SU1274547A2 SU843780215A SU3780215A SU1274547A2 SU 1274547 A2 SU1274547 A2 SU 1274547A2 SU 843780215 A SU843780215 A SU 843780215A SU 3780215 A SU3780215 A SU 3780215A SU 1274547 A2 SU1274547 A2 SU 1274547A2
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- energy
- ions
- mass
- detector
- spatial
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
1. one.
Description
.f.f
Изобретение относитс к области масс-спектрометрнн, энергоанализа, электронной оптики, физической электроники , физики плазмы, ускорительной техники.The invention relates to the field of mass spectrometry, energy analysis, electron optics, physical electronics, plasma physics, accelerator technology.
Целью изорретени вл етс расширение функциональных возможностей путем обеспечени возможности энергетического анализа.The goal of eradication is to enhance functionality by providing an energy analysis capability.
Энергетический спектр исследуемого вещества в предлагаемом изобретении может быть получен двум способами: по времени попадани ионов flaHHqfl массы на детектор, располо-. женньгй на линии фокусов по энергии; по месту попадани ионов данной массы на пространственный детектор, расположенный за линией (Фокусов по энергии , причем дл увеличени дисперсии по энергии между экраном расположенным налинии энергетических фокусов , имеющим отверстие, и пространственным детектором по энергии подаетс тормоз ща разность потенциалов ,The energy spectrum of the analyte in the present invention can be obtained in two ways: by the time that the flaHHqfl ions hit the mass on the detector, located. women's line of tricks on energy; where ions of a given mass hit the spatial detector located behind the line (focus on energy, and to increase the energy dispersion between the screen located on the line of energy foci that has an opening and the spatial detector on energy, an inhibiting potential difference is applied,
Сформированные и ускоренные в исгочнике ионов ионные пакеты пространстве/ но раздел ютс в зависимости от массы вдоль своей траектории. Попада в мен ющеес во времени поле между электродами плоского, цилиндрического или сферического конденсатора , ионы разной массы будут двигатьс по разным траектори м, причем ионы одной массы, но имеющие разную энергию, будут фокусироватьс в точку, лежащую на линии фокусов по энергии, центральна часть которой расположена между электродами конденсатора . Положение этой точки на линии энергетического фокуса определ етс массой ионов данного пакета. Сфокусированные по энергии пакеты ионов детектируют на линии фокусовs получа пространственный масс-спектрThe ion packets formed and accelerated in the source of ions in a space are separated depending on the mass along their trajectory. When the time-varying field between the electrodes of a flat, cylindrical, or spherical capacitor hits, the ions of different masses will move along different paths, and the ions of the same mass, but having different energy, will be focused on the point lying on the line of foci on energy, the central part which is located between the capacitor electrodes. The position of this point on the line of the energy focus is determined by the mass of the ions in this package. Energy-focused ion packets are detected on the focal line to obtain a spatial mass spectrum.
Детектиру врем попадани иона в данную точку на линии фокуса, получают энергетический спектр данной массы исследуемого вещества. С целью упрощени процесса детектировани энергетического спектра и повышени разрешени по энергии детектироватгие по времени попадани иона на детектор замен ют пространственным детехтированием энергетического спектра . Дл этого пространственный детекто|э масс имеет щелевое отверстие, в которое проход т ионы только определенной массы и детектируютс на пространственном детекторе, расположенном за детектором массы. Так как ионы разной энергии, но одной массы,Detecting the time at which the ion hits a given point on the focal line, the energy spectrum of a given mass of the analyte is obtained. In order to simplify the process of detecting the energy spectrum and increasing the energy resolution, the detection of the ion on the detector is replaced by spatial detection of the energy spectrum. For this, the spatial mass detector has a slit opening into which only ions of a certain mass pass and are detected on a spatial detector located behind the mass detector. Since ions of different energies, but of the same mass,
приход т на детектор масс в одну точ ку, но под разными углами, то они попадут на детектор до энергии в разное место, что и позвол ет получить пространственный энергоспектр даннойarrive at the mass detector at one point, but at different angles, they will hit the detector before the energy at a different place, which allows obtaining a spatial energy spectrum of this
массы.masses.
Детектор может быть выполнен в виде микроканальной пластины, к которой подключен многоканальный детектор времени попадани ионоа.The detector can be made in the form of a microchannel plate, to which a multichannel ion hit time detector is connected.
Микроканальна пластина имеет криволинейную форму, совпадающую с линией фокусов по энергии (фиг.1), уравнение которой может быть представлено в параметрическом видеThe microchannel plate has a curvilinear shape that coincides with the line of foci in energy (Fig. 1), the equation of which can be represented in a parametric form
.(„,.|„.(«,.1.5.г|р., .. (",. |". ((",. 1.5.г | р.,.,.
«-1Ь-% "-1b-%
5,42 & ti5.42 & ti
где I-L/RI О .where is i-l / ri o.
L - длина пролетной камеры; - угол между осью пролетнойL is the length of the span; - the angle between the axis of the span
камеры и нормалью к плоскимcamera and normal to flat
электродам конденсатора;capacitor electrodes;
рассто ние между пластинамиplate spacing
конденсатора;a capacitor;
ЕО средн энерги ионов, вышед- EO is the average energy of ions released
щих из источника;from the source;
м масса ионов;m mass of ions;
t« момент времени.t "moment of time.
а система координат выбрана таким образом, что ось ОХ направлена параллельно электродам конденсатора, ось ОУ - перпендикул рно к ним, при это начало координат совпадает с местом вылета ионов из источникамand the coordinate system is chosen in such a way that the OX axis is directed parallel to the capacitor electrodes, the OU axis is perpendicular to them, with this origin coincides with the point of emission of ions from the sources
Положение энергетического фокуса ка линии фокусов зависит от массы иона5 т.е, на линии формируетс пространственный масс-спектр исследуемого вещества. В СБОЮ очередь, вариаци времени 6t попадани иона массы Мд на линию фокусов в зависимости от вариации энергии & определ етс как ,The position of the energy focus on the focal line depends on the mass of the ion, 5 i.e., the spatial mass spectrum of the analyte is formed on the line. In the event of a failure, the time variation 6t of the Md ion being applied to the focal line depending on the variation of the energy & is defined as
H c-e}()HetP-4)cos, ...H c-e} () HetP-4) cos, ...
6i.4uJo()6i.4uJo ()
,)-(f-OjCOS 4(f-OJ4 ,) - (f-OjCOS 4 (f-OJ4
i 4и;лге-и), при u 21. Следовательно, регистриру врем попадани ионов данной массы в определенное место на линии фокусов, получаем энергетический спектр ионизированного вещества. Дл упрощени процесса детектировани энергетического спектра осуществл етс замена детектировани во времени прилета ионов на пространственный детектор пространственным детектированием на дополнительном экране, расположенном за линией фокусов по энергии. С этой целью детектор масс имеет щелевое отверстие, в которое проход т иоиы одной массы, но за счет раз ности углов попадани ионов различной энергии на плоскость отверсти йа дополнительный экран ионы разной энергии попадут в разное место, за счет чего формируетс пространственный энергетический спектр исследуемого вещества. Углова дисперси по энергии в этом случае определ етс как sin , 8feinf 2(2cosf.T-oJ.а линейна .Г -У, f где f - рассто ние от точки на лини фокусов, соответствующей да ному значению О, , к дополнительным экраном. Линейна дисперси по энергии (,А возрастает, если между экраном на л НИИ фокусов и дополнительным экрано подана тормоз ща разность потенциа лов. На фиг.1 представлена схема врем пролетного масс-спектрометра с дете тированием энергетического спектра по времени попадани ионов на прост ранственный детектор, где источник 1 ионов, пролетна камера 2, плоский сетчатый электрод 3, плоский сплошной электрод 4, пространственный детектор 5 в виде криволинейной микроканальной пластины, энергетический детектор, представл ющий собой многоканальный детектор 6 времени попадани ионов на пространственный детектор , электронный коммутирующий блок 7, источник 8 питани . 474 ионов, раздел ютс в пролетной камере и попадают в зазор между плоскими электродами, между которыми приложена тормоз ща разность потенциалов, и лет т по параболическим траектори м . В момент времени , отсчитанном от момента выхода ионов из источника 1 ионов, разность потенциалов между плоскими электродами 3 и 4 электронный коммутирующийблок 7 делает равным нулю и, так как в момент времени t ионы разной массы находились в разных точках пространства между плоскими электродами 3 и 4,то они полет т по различным пр молинейным траектори м, причем ионы одной массы, но разной энергии, сфокусируютс в точку на линии, уравнение которой задаетс выражением {1}. Регистриру врем попадани ионов в определенное меЬто на. пластине детек тора 5 с помощью быстродействующего многоканального детектора 6, получают энергетический спектр массспектра исследуемого вещества, С целью.упрощени процесса детектировани энергетического спектра в микроканальной пластине делают уйкое отверстие и размещают за ним дополнительный экран, покрытый фотозмульсионным слоем. На фиг.2 представлё- на схема врем пролетного масс-спектрометра с детектированием пространственного энергетического спектра, где дополнительный экран 9, покрытый фотоэмульсионным слоем, электронный коммутирующий блок 10, источник М питани . В предлагаемом врем пролетном масс-спектрометре пакет ионов, прорт -: ранственно разделенный по массе на- . линии энергетических фокусов ,. определенной массы проходит через отверстие в микроканальной пластине детектора 5, и так как ионы разной энергии выход т из отверсти под разными углами, то они попадут на дополнительный экран 9 в разное место, за счет чего формируетс пространственный энергетический спектр данной массы. Мен врем выключени -пол между электродами 3 и 4 конденсатора (t) как следует из (), через отверстие будут проходить ионы раз-, личных масс. Следовательно, при этом режиме энергомасс-спектрометр будет работать как последовательно рас положенные масс-спектрометр иэнерS1274547 .«i 4i; lge-i), with u 21. Therefore, by registering the time when ions of a given mass hit a certain place on the line of foci, we obtain the energy spectrum of the ionized substance. To simplify the process of detecting the energy spectrum, the detection of ions in time by the spatial detector by spatial detection on an additional screen located behind the line of foci in energy is carried out. For this purpose, the mass detector has a slit hole, into which ions of the same mass pass, but due to the difference in the angles of penetration of ions of different energy to the plane of the hole, an additional screen, ions of different energies will fall into a different place, thereby forming the spatial energy spectrum of the test substance. . The angular dispersion in energy in this case is defined as sin, 8feinf 2 (2cosf.T-oJ.а is linear. Г-У, f where f is the distance from the point on the line of foci corresponding to the given value O, to the additional screen The linear dispersion in energy (, A increases if an inhibitory potential difference is applied between the screen at the research institute and the additional screen. Figure 1 shows the time-of-flight mass spectrometer with the energy spectrum detector, where the source of ions is 1 2, a flat mesh electrode 3, a flat solid electrode 4, a spatial detector 5 in the form of a curvilinear microchannel plate, an energy detector, which is a multichannel detector 6 of the time that ions hit the spatial detector, an electronic switching unit 7, a power source 8. 474 ions, they are separated in the flight chamber and fall into the gap between the flat electrodes, between which the braking potential difference is applied, and fly along parabolic trajectories m. At the moment of time counted from the moment when the ions from the ion source 1 come out of the ion, the potential difference between the flat electrodes 3 and 4 makes the electronic switching unit 7 equal to zero and, since at time t the ions of different mass were located at different points in the space between the flat electrodes 3 and 4 then they fly along different linear trajectories, and the ions of the same mass, but of different energy, are focused on a point on the line, the equation of which is given by the expression {1}. Register the time the ions hit a certain meto. The detector plate 5 uses a high-speed multichannel detector 6 to obtain the energy spectrum of the mass spectrum of the test substance. In order to simplify the process of detecting the energy spectrum, a microchannel plate makes an enormous hole and places behind it an additional screen covered with a photo-emulsion layer. Figure 2 shows the time-of-flight mass spectrometer circuit with detection of the spatial energy spectrum, where an additional screen 9, covered with a photoemulsion layer, an electronic switching unit 10, a source M of power supply. In the proposed time-of-flight mass spectrometer, a packet of ions, a port is: woundedly divided by mass-. energy focus lines,. a certain mass passes through the hole in the microchannel plate of the detector 5, and since ions of different energy come out of the hole at different angles, they will fall on an additional screen 9 in a different place, due to which the spatial energy spectrum of this mass is formed. The turn-off time of the a-field between the electrodes 3 and 4 of the capacitor (t) changes as follows from (), ions of different masses will pass through the hole. Consequently, in this mode, the energy-mass spectrometer will operate as a sequential mass spectrometer iener S1274547. “
госпектрограф. При подаче тормоэ ще- си по энергии рассмотреиного прибого потенциала иежду микроканальиой ра будет возрастать за счет искривпластиной детектора 5 Идополни- лени траектории ионов в пространсттельиым экранЬм 9 линейна диспер- ве тормоз щего пол .State Spectrograph When applying the braking voltage for the energy of the considered potential potential between the microchannels, the curvature of the detector 5 will increase due to the ion trajectory in the telescopic screen 9 of the linear dispersion of the decelerating field.
tfti/g.Stfti / g.S
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843780215A SU1274547A2 (en) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | Device for mass spectrometric analysis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843780215A SU1274547A2 (en) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | Device for mass spectrometric analysis |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU1172405 Addition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1274547A2 true SU1274547A2 (en) | 1988-04-30 |
Family
ID=21134528
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843780215A SU1274547A2 (en) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | Device for mass spectrometric analysis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1274547A2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0633601A2 (en) * | 1993-07-02 | 1995-01-11 | Bergmann, Eva Martina | Large aperture, low flight-time distortion detector for a time-of-flight mass spectrometer |
-
1984
- 1984-08-10 SU SU843780215A patent/SU1274547A2/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР » П72405, кл. Н 01 J 49/40, 1983. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0633601A2 (en) * | 1993-07-02 | 1995-01-11 | Bergmann, Eva Martina | Large aperture, low flight-time distortion detector for a time-of-flight mass spectrometer |
EP0633601A3 (en) * | 1993-07-02 | 1995-11-22 | Bergmann Eva Martina | Large aperture, low flight-time distortion detector for a time-of-flight mass spectrometer. |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7564026B2 (en) | Linear TOF geometry for high sensitivity at high mass | |
US6781121B1 (en) | Time-of-flight mass spectrometer | |
US5202561A (en) | Device and method for analyzing ions of high mass | |
US5864137A (en) | Mass spectrometer | |
US5300774A (en) | Time-of-flight mass spectrometer with an aperture enabling tradeoff of transmission efficiency and resolution | |
US5206508A (en) | Tandem mass spectrometry systems based on time-of-flight analyzer | |
Ecelberger et al. | Suitcase TOF: a man-portable time-of-flight mass spectrometer | |
US5661298A (en) | Mass spectrometer | |
JP2015514300A (en) | Method and apparatus for acquiring mass spectrometry / mass spectrometry data in parallel | |
JP2015514300A5 (en) | ||
US7075065B2 (en) | Time of flight mass spectrometry apparatus | |
WO2015122586A1 (en) | Aerosol mass spectrometer comprising vaporization-electron ionizer and laser ionizer | |
JPH11297267A (en) | Time-of-fiight mass spectrometer | |
CN105957796B (en) | A kind of mass spectrograph | |
US6469296B1 (en) | Ion acceleration apparatus and method | |
SU1274547A2 (en) | Device for mass spectrometric analysis | |
US7388193B2 (en) | Time-of-flight spectrometer with orthogonal pulsed ion detection | |
JP2015519717A (en) | Compact time-of-flight mass spectrometer | |
WO1997004856A1 (en) | Time of flight spectrometer with modified dynode | |
CN109256319B (en) | Ionization source and secondary ion mass spectrometer comprising same | |
US20080245962A1 (en) | Ion trap time-of-flight mass spectrometer | |
JPH0830695B2 (en) | Liquid chromatograph / mass spectrometer | |
RU2326465C2 (en) | Dust impact mass spectrometer | |
CN205723440U (en) | A kind of orthogonal acceleration zone device, time of flight mass analyzer and mass spectrograph | |
SU1172405A1 (en) | Method of mass-spectrometric analysis and device for effecting same |