SU851547A1 - Масс-спектрометр - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к аналитическому приборостроению и может быть использовано дл  анализа веществ.

Известны масс-спектрометры, предназначенные дл  работы с пучками, ионов , имеющими значительный энергетический разброс, и основанные на разделении ионов в скроменных электрическом и магнитном пол х l.

Однако эти приборы имеют большие вес и габариты магнитов вследствие громоздкости конструкций электродов, формирующих электрическое поле.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  масс-спектрометр,содержащий источник ионов, анализатор со скрещенными элект ическим и магнитным пал ми и детектор. Анализатором щзибора  вл етс  область внутри вакуумной камеры, в которой сформированы электрическое поле при помощи двух групп электродов, симметрично установленных относительно средней плоскости анализатора , и магнитное црле при помощи электромагнита. Электроды выполнены в виде секторов цилиндров из тонкого провод щего материала, которые концентрично установлены в прорез х керамических траверс, причем одна группа электродов  вл етс  зеркальным

отображением второй, а пространство между ними  вл етс  рабочей областью анализатора 2.

Данный прибор имеет большие габариты и вес, так как использованна , конструкци  электродов обуславливает большую величину зазора магнита, что ведет к увеличению размеров магнита и его веса. того, использова10 ние описанной конструкции создает значительные трудности при ее изготовлении (сборке и юстировке прибора) и не обеспечивает высокой точности взаимного расположени  электродов.

15

Цель изобретени  - уменьшение габарита и веса прибора.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в масс- спектрометре электрсщы анализатора выполнены в виде полос

20 пленки из провод щего материала в форме дуг концентрических окружное тей, нанесенных аа внутренние поверхности двух плоскопараллельных пластин из диэлектрика, а в промежутках

25 меидау электродами нанесена пленка из полупроводникового материала.

Claims (2)

1. Диэлектрические пластины располагаютс  таким образом, чтобы группа электродов, нанесенных на одну плас30 тину,  вл лась зеркальным отображением группы электродов, нанесенных на вторую пластину. Пленка, нанесенна  в промежутках между электродами, из полупровод щего вещества, имеет большое удельное сопротивление по сравнению с материалом электродов. Выполнение электродов в виде пленок провод щего вещества, нанесенных на диэлектрические пластины, позвол  ет значительно уменьшить ширину зазо ра магнита из-за малых толщин как электродов, так и лластин диэлектрика .. Нанесение пленок полупровод щего вещества между электродами необходимо дл  предотвращени  накоплени  электрических зар5адов на поверхности диэлектрика и чтобы избежать искажений электрического пол  анализатора . Кроме того, изготовление электродов в виде пленок возможно производить , например, напылением требуемых материалов на пластины из диэлектрика , что существенно упрощает изготов ление электродов. Использование при изготовлении электродов, например, фотолитографии значительно увеличива ет точность изготовлени  по сравнени с прототипом. На фиг. 1 изображена схема предла гаемого масс-спектрометра; на фиг.2 анализатор прибора, разрез. Масс-спектрометр состоит из источ ника 1 ионов, диспергирующего магнита 2, устройства 3 дл  формировани  электрического пол , детектора 4, ва куумной камеры 5,блока б регистрации и блоков 7 и 8 питани , высоковакуумного 9 и форвакуумного 10 насосов . Устройство дл  формировани  электрического пол  выполнено в виде двух тонких пластин из диэлектрика 11, на внутренние поверхности которых нанесены электроды 12 путем напылени  полос пленки металла в фор ме дуг концентрических окружностей. В промежутках между электродами 1 поверхность пластин 11 покрыта пленкой полупровод щего вещества 13. Пла тины 11 установлены параллельно одна другой, так что электроды на одной пластине  вл ютс  зеркальным отражением электродов другой пластины Симметричные электроды поддерживаютс  под одинаковым электрическим потенциалом. Формирование требуемого электрического пол  обеспечиваетс  путем подачи на электроды 12 соответ ствующих потенциалов от блока 7 пит ни . Масс-спектрометр работает следующим образом. Ионы, образованные в источнике 1 ионов, раздел ютс  по величине отноени  массы к зар ду в анализаторе со скрещенными электрическим и магнитным пол ми. После разделени  ионы попадают в детектор 4, сигнал с котоого поступает в регистрирующий лок 6. Использование предлагаемой конструкции электродов позвол ет уменьшить зазор магнита не менее чем в два раза, не измен   при этом ширины рабочей области анализатора, что позвол ет существенно уменьшить вес и габариты прибора. Разработанный с использованием предлагаемой конструкции электродов масс-спектрометр со скрещенными электрическим и магнитным пол ми, имеет симметричную оптическую схему со следующей геометрией: длины плеч 100 мм, радиус средней траектории 100 мм, угол сектора магнита 90°, диапазон измер емых масс 600 а.е.м., разрешатацую способность по массам 600 при ширине щели источника 0,1 мм и энергетическом разбросе ионов 2%. В приборе использован посто нный магнит с зазором 16 мм и напр женностью магнитного пол  5000Э. Общий вес аналитической части прибора составл ет 60 кг, вес магнита 15 кг, тогда как вес аналитической части известного масс-спектрометра МХ1304 со следующими техническими данными: диапазон масс до 150 а.е.м., разрешение 150-200, радиус средней траектории 100 мм составл ет 750 кг. Формула изобретени  Масс-спектрометр, содержащий источник ионов, анализатор со скрещенными электрическим и магнитным пол ми и детектор, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  габаритов и веса прибора, электроды анализатора выполнены в виде полос пленки из провод щего материала в. форме дуг концентрических окружностей , нанесенных на внутренние поверхности двух плоскопараллельных пластин из диэлектрика, а в промежутках между электродами нанесена пленка из полупровод щего материала. Источники информации прин тые во внимание при экспертизе 1.Успехи масс-спектрометрии. Под ред. Дж.Д.Уолдрона, М., изд-во Иностранной литературы, 1963, с. 55-75.
2. 2.Дымович В.И. и др. Физическа  электроника. Сборник, вып. 3, М., Атомиздат, 1966, с. 66-75 (прототип).