SU695446A1 - Ion source - Google Patents

Ion source Download PDF

Info

Publication number
SU695446A1
SU695446A1 SU772549535A SU2549535A SU695446A1 SU 695446 A1 SU695446 A1 SU 695446A1 SU 772549535 A SU772549535 A SU 772549535A SU 2549535 A SU2549535 A SU 2549535A SU 695446 A1 SU695446 A1 SU 695446A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
ion source
anode
electrode
mass spectrometer
pulling electrode
Prior art date
Application number
SU772549535A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.Н. Багров
В.Е. Гальченко
Л.Л. Солодовник
Original Assignee
Физико-технический институт низких температур АН УССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Физико-технический институт низких температур АН УССР filed Critical Физико-технический институт низких температур АН УССР
Priority to SU772549535A priority Critical patent/SU695446A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU695446A1 publication Critical patent/SU695446A1/en

Links

Landscapes

  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

ИОННЫЙ ИСТОЧНИК масс-спектрометра, содержащий анод, катод пр мого канала и выт гивающий электрод, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности и улучшени  аналитических характеристик, анод выполнен в виде двухзаход- ной конической спирали, по оси которой расположено входное отверстие выт гивающего электрода, выполненного в виде полого цилиндра и снабженного устройством углового поворота. . ^ .••.'•.•сло>& qD ел li^ >&^ 0)\\/\>&' /^/^1/./ ^^\чION SOURCE of a mass spectrometer containing an anode, a cathode of a forward channel and a pulling electrode, characterized in that, in order to increase efficiency and improve analytical characteristics, the anode is made in the form of a two-way conical helix, along the axis of which is located the inlet opening of the pulling electrode made in the form of a hollow cylinder and equipped with a device of angular rotation. . ^. ••. '•. • layer > & qD ate li ^ > & ^ 0) \\ / \ > & ' /^/^1/./ ^^ \ h

Description

Изобретение относитс  к области технической физики и может быть применено в масс-спектрометрии, в частности в однопольных и квадрупольных масс-спектрометрах. Известны масс-спектромётрические ионные источники,, предназначенные дл  молекул рного и изотопного ана лиза газов, паров легколетучих веществ и жидкостей, которые  вл ютс  различными модификаци ми ионного источника Нира с ионизацией электронным ударом. Основными элементами таких ионных источников  вл ютс  катод, ионизационна  камера и выт гивающий элек трод. Однако ввиду незначительной эф фективности и светосилы таких ионных источников, а также плоских фоку сирующих свойств при условии высоких требований кформированию потока ионов , инжектируемых в анализатор масс спектрометра в широком диапазоне давлений, такие ионные источники снабжаетс  дополнительными элементами фокусирующими и коллимирующими . линзами, коллекторами электродов, различными экранами, отражател ми и т,д. Наличие же в зоне ионизации деталей с развитой поверхностью при .водит к резкому увеличению собственного газоотделени , увеличению пам  ти прибора на вещества предьщущих анализов и усложн ет обезгаживание и очистку ионного источника, что снижает аналитические характеристики масс-спектрометра в целом, а иногда делает невозможньм количественный анализ в услови х высокого и сверхвысокого вакуума, Указанные недостатки частично устранены в ионном источнике дл  квадрупольного масс-спектрометра, содержащем анод, катод пр мого накала и выт гивающий электрод, В этом ионном источнике камера ионизации о бразована цилиндри«1еским анодом, над которым расположен V-образный ускор ющий электрод, и выт гивающим электродом, расположенным снизу и имеющим в центре отверстие дл  выхода ионов в анализатор массспектрометра . Над ускор ющим электро дом расположены катоды пр мого накаливани . Особенностью данного ионного источника  вл етс  то, что цилиндрический анод вьтолн етс  таким образом , чтобы конфигураци  его стенок соответствовала эквипотенциальным лини м электрического пол  и в то же врем  прёдставл ла собой сетчатую структуру. Ускор ющий электрод и анод имеют положительный потенциал относительно выт гивающего электрода , причем на ускор ющий электрод подан положительный потенциал относительно катодов. Электроны, эмиттируемые одним из катодов, ускор ютс  сеткой и попадают в камеру ионизации , где ионизируют нейтральные молекулы исследуемого газа. Благодар  соответствующей конфигурации электрического пол  внутри камеры ионизации часть ионов выт гиваетс .ч.ерез щель в полость анализатора. Причем фокусировка осуществл етс  главным образом за счет симметричного электрического пол , образованного анодом и V-образным ускор ющим электродом . Довольно прозрачна  и прерывиста  поверхность ионного источника обуславливает меньшую степень загр энени , а-также слабее искажает электрическое поле при загр знении, чем в источниках, имеющих гладкие непрерывные стенки. Однако така  развита  и прерывиста  структура ионного источника и большее количество поддерживающих крепежных элементов существенно усложн ет очистку ионного источника, снижа  тем самым его аналитические характеристики. Кроме того, V-образный ускор ющий электрод нарушает аксиальную симметрию, что ухудшает фокусирующие свойства и выдвигает высокие требовани  к юстировке всей системы, а обезгаживание V-образного ускор ющего электрода возможно лищь с помощью дополнительных устройств. Недостатком описанного ионного источника  вл етс  также расположение катодой над выходной диафрагмой. Это приводит к тому, что часть электронов , ускоренных в промежутке катодускор ющий электрод и не столкнувшихс  с молекулами нейтрального газа, удар етс  о выт гивающий электрод или даже проникает в анализатор массспектрометраг . Оба эти фактора отрицательно сказываютс  на работе ионного источника и масс-спектрометра в целом, так как бомбардировка электронами выт гивающего электрода приводит к значительным локальным разогревам, влекущим за собой тепловые подвижкиThe invention relates to the field of technical physics and can be applied in mass spectrometry, in particular in single-field and quadrupole mass spectrometers. Mass spectrometry ion sources are known for the molecular and isotopic analysis of gases, vapors of volatile substances and liquids, which are various modifications of the ionic source of Nir with electron impact ionization. The main elements of such ion sources are the cathode, the ionization chamber, and the drawing electrode. However, due to the insignificant efficiency and luminosity of such ion sources, as well as flat focusing properties, subject to high demands on the formation of an ion flux injected into the mass spectrometer analyzer in a wide pressure range, such ion sources are supplied with additional elements focusing and collimating. lenses, electrode collectors, various screens, reflectors, and so on. The presence in the ionization zone of parts with a developed surface leads to a sharp increase in the intrinsic gas separation, an increase in the memory of the instrument for substances of the previous analyzes and complicates the outgassing and cleaning of the ion source, which reduces the analytical characteristics of the mass spectrometer as a whole, and sometimes makes it impossible to quantify analysis under high and ultrahigh vacuum conditions. These deficiencies are partially eliminated in the ion source for a quadrupole mass spectrometer containing an anode, a cathode of direct heating and Testing electrode In this ion source, an ionization chamber is formed by a cylindrical anode, above which a V-shaped accelerating electrode is located, and a pull electrode located below and having a hole in the center for the output of ions to the mass spectrometer analyzer. Direct-glow cathodes are located above the accelerating electrode. The peculiarity of this ion source is that the cylindrical anode is filled in such a way that its wall configuration matches the equipotential lines of the electric field and at the same time represents the network structure. The accelerating electrode and the anode have a positive potential with respect to the drawing electrode, and a positive potential is applied to the accelerating electrode with respect to the cathodes. The electrons emitted by one of the cathodes are accelerated by the grid and enter the ionization chamber, where the neutral molecules of the test gas are ionized. Due to the appropriate configuration of the electric field inside the ionization chamber, part of the ions is drawn through the slit into the analyzer cavity. Moreover, the focusing is carried out mainly due to the symmetric electric field formed by the anode and the V-shaped accelerating electrode. A rather transparent and discontinuous surface of the ion source causes a lower degree of contamination, and also distorts the electric field less strongly when contaminated than in sources that have smooth continuous walls. However, such a developed and intermittent structure of the ion source and a large number of supporting fasteners greatly complicates the cleaning of the ion source, thereby reducing its analytical characteristics. In addition, the V-shaped accelerating electrode violates axial symmetry, which degrades the focusing properties and places high demands on the alignment of the entire system, and it is possible to remove the V-shaped accelerating electrode by using additional devices. The disadvantage of the described ion source is also the location of the cathode over the output aperture. This leads to the fact that part of the electrons accelerated in the gap between the cathode electrode and not colliding with the neutral gas molecules, hits the drawing electrode or even penetrates into the mass spectrometer analyzer. Both of these factors negatively affect the operation of the ion source and the mass spectrometer as a whole, since the electron bombardment of the pulling electrode leads to significant local warming resulting in thermal motions.

Claims (1)

ИОННЬЙ ИСТОЧНИК масс-спектрометра, содержащий анод, катод прямого канала и вытягивающий электрод, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и улучшения аналитических характеристик, анод выполнен в виде двухзаходной конической спирали, по оси которой расположено входное отверстие вытягивающего электрода, выполненного в виде полого цилиндра и снабженного устройством углового поворота.An ION SOURCE of a mass spectrometer containing an anode, a cathode of a direct channel and a pulling electrode, characterized in that, in order to increase efficiency and improve analytical characteristics, the anode is made in the form of a two-way conical spiral, along the axis of which there is an inlet of a pulling electrode made in the form hollow cylinder and equipped with a device of angular rotation.
SU772549535A 1977-12-02 1977-12-02 Ion source SU695446A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772549535A SU695446A1 (en) 1977-12-02 1977-12-02 Ion source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772549535A SU695446A1 (en) 1977-12-02 1977-12-02 Ion source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU695446A1 true SU695446A1 (en) 1986-07-30

Family

ID=20735663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772549535A SU695446A1 (en) 1977-12-02 1977-12-02 Ion source

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU695446A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Hier А.О., Rev. Seient.Instrument 18, 398, 1947. ' . .Патент Австралии № 411963, кл. Н 01 J, 1971. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9679755B2 (en) Ionization apparatus
Sloane et al. The formation of negative ions by positive-ion impact on surfaces
US6455846B1 (en) Sample inlet tube for ion source
Ketkar et al. Atmospheric pressure ionization tandem mass spectrometric system for real-time detection of low-level pollutants in air
US4159423A (en) Chemical ionization ion source
JP3300602B2 (en) Atmospheric pressure ionization ion trap mass spectrometry method and apparatus
CN112185801A (en) Novel photoelectric composite ion source
US4943718A (en) Mass spectrometer
JP4692627B2 (en) Mass spectrometer
CA1118913A (en) Method and apparatus for the elemental analysis of solids
US9673035B2 (en) Ion source, and mass analysis apparatus including same
CN109841467A (en) A method of slowing down vacuum UV lamp rate of decay in mass spectrometer
SU695446A1 (en) Ion source
Franks FAB: the fast atomic beam source
US6617771B2 (en) Electron ionization ion source
CN109449074A (en) A kind of Ion Extraction device for mass spectrograph ionization source
US3860848A (en) High pressure ion source for ion optical analytical equipment and for particle accelerators
Kawano et al. Temperature dependence of the effective work functions for thermal positive-ionic and electronic emissions from a polycrystalline rhenium surface in a high vacuum
Alexander et al. Characterization of a saddle-field discharge gun for FABMS using different discharge vapours
Derrick et al. A field ionization study of octan‐2‐one
Barshick et al. An improved ion guide for external ion injection in glow discharge—fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry
TW202134618A (en) Gas analyzer system with ion source
JP3572256B2 (en) Chemical substance detection device
JPS5832200Y2 (en) ion source device
US3157784A (en) Ion source for a mass spectrometer