SU985846A1 - Масс-спектрометр - Google Patents

Description

Изобретение относится к электронной оптике. ,

Известны масс-спектрометры, в которых блок питания катодов газового источни—>' ка ионов масс-спектрометра состоит из усилителя обратной связи, который 5 сравнивает падения напряжения на пере- менном резисторе, обусловленное токрм коллектора, с опорным напряжением, усилителя управления током накала катода и источника ионизирующего напряжения, ^,0 стабилизация тока термоэлектронной ^г эмиссии по току коллектора позволяет обходиться без потенциальной развязки электрических цепей тока накала катода и тока термоэлектронной эмиссии £13· ¹⁵

Недостаток блока питания катода масоспектрометра состоит в том, что ток катода газового источника ионов зависит от давления и состава исследуемого газа в объеме ионизационной камеры.

Наиболее близким к предлагаемому является масо-спектрометр, содержащий соединенную с источником ионизирующего напряжения ионизационную камеру, катодная цепь которой'соединена с источнике»! переменного тока, усилитель управления током накала катода, усилитель обратной связи, входами соединенный с источником опорного напряжения и измерительным элементом, включенным в цель катода, и блок потенциальной развязки 12] .

Недостатком известного масс-спектрометра является то, что питание катода осуществляется переменным током, из-за чего имеют место наводки на высоковольтных электродах газового источника, ионов, что ведет к снижению разрешающей способности масо-спектрометра и, кроме того, питание катода переменным током накладывает известные ограничения на коэффициент стабилизации тока термоэлектронной эмиссии, что приводит к снижению точности регистрации ионного тока масо-спектрометра.

Цель изобретения - повышение Точности регистрации ионного тока масо-спектрометра.

Указанная цепь достигается тем, что

В масо^спектрометре. содержащем соединенную с источником ионизирующего напряжения ионизационную камеру, катодная цепь которой соединена с истеч- ₅ ником переменного тока, усилитель пита-> ния током накала катода, усилитель об- , . ратной связи, входами соединенный с источником опорного напряжения и измерительным элементом, включенным в цепь , _}в катода, и блок потенциальной развязки, введен управляемый преобразователь переменного напряжения в постоянное, управляющим входом соединенный с выходом усилителя управления током катода, а между выходом усилителя обратной связи и входом усилителя управления током накала катода подключен блок потенциальной развязки. Кроме того, блок потенииальной развязки выполнен в виде оптронного блока.

На чертеже представлен вариант блок-схемы стабилизатора тока термоэлектронной эмиссии.

Устройство содержит усилитель 1 обратной связи, сравнивающий потенциалы на измерительном элементе 2 и источнике 3 опорного напряжения, источник 4 ионизирующего напряжения, блок 5 питания, оптронный блок 6 потенциальной ₃₀ развязки, к выходу которого подключен вход усилителя 7 управления током катода, источник 8 переменного тока, от которого запитан управляемый преобразователь 9 переменного напряжения в постоянное, управляющий вход которого ³⁵ соединен с выходом усилителя 7 управления током катода 10 ионизационной камеры 11.

Устройство работает следующим обрезом.

Усилитель 1 сравнивает падение напряжения на измерительном элементе 2, _; обусловленное протекающим через него током эмиссии катода 10, с потенцииг. 45 лом источника 3 опорного напряжения.

С помощью переменного резистора измерительного элемента 2 осуществляется”' ручная регулировка рабочего тока термоэлектронной эмиссии.

Ускоренные с помощью ионизирующего! ⁵⁰ напряжения электроны попадают на ионизационную камеру 11, а часть электронов, поступая внутр» ионизационной камеры 11, ионизирует атомы, находящиеся в ее объеме.

Усиленное с помощью усилителя 1 обратной связи напряжение небаланса поступает на подключенный к его выходу светодиод оптронного блока 6 потенциальной развязки и вызывает изменение его яркости свечения. Свет со светодиода поступает на фоторезистор оптронного блока 6 потенциальной развязки и изменяет его сопротивление, что приводит к изменению сигнала на входе усилителя 7 управления током катода. Усиленный по току сигнал вызывает изменение тока накала катода 10, подключенного к выходу усилителя 7, а, тем самым, и тока термоэлектронной эмиссии до наступления равенства потенциалов на переменном резисторе измерительного элемента и источника 3 опорного напряжения.

Таким образом, с помощью оптронного блока 6 достигается потенциальная развязка электрической цепи тока термоэлектронной эмиссии, в которую входят усилитель 1 обратной связи, источник 3 опорного напряжения, измерительный элемент 2, источник 4 ионизирующего напряжения, источник 5 питания, служащий для / питания электронной схемы в цепи тока термоэлектронной эмиссии, от электрической цепи тока накала катода, в кагоркую входят усилитель 7 управления током катода 10,источник 8 переменного тока (понижающий трансформатор) и управляемый преобразователь 9.

) ' '

Введение управляемого преобразоватё— ля для питания цепи катода позволяет повысить точность регистрации ионного тока масс-спектрометра.

Claims (2)

1. (54) МА Х-СПЕКТРОМЕТР Изобретение относитс  к элекгронвюй с т ке. Известны масс-спектрсзметры, в котороы блок питани  катоаов газового источни- ка масо-спектрометра состоит из усилител  обратной св зи, который сравнивает падени  напр жени  на переменном резисторе, обусловленное токрм кол ектора, с опорным напр жениол, усилител  управлени  током накала като Oft и источника ионизирующего напр жени , сгаб1ишза1 и  тока термоэлектронной эмиссии , по току коллектора позвол ет обходитьс  без потенциальной разв зки электрических цеп@б тока накала катода и тока термоэлектронной эмиссввС }. Недостаток блока шггашш катода масо спектрометра состоит в tOMt что ток катода источника HoiioB от давлени  и состава исследуемого газа в объеме и ншза1шонн камеры. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  масо-спектрс летр, содержаошй соединенную с источником кжвзнрукнпего напр жени  ионизапионную камеру, катод на  ц@гш когс жйсоединена с источниксп. пер лешюго тока, усипкгель управлени  ТОКСЖ1 накала катода, усилитель обратной cв зиi входами соединенный с источником опорного иащшжени  и измерительным элементен, включенным в аеоь катода,   блок потенциальной разв зки 1.2) . Недостатком известного масо-спектро ме«  вл етс  то, что питание катода осуществл етс  переменным тсжом, иэ-за чего имеют место наводки на аысок вольтных злектродах газового источника ионов, что ведет к снижению разрешак шей способности маоочэтектрометра и, кроме того питаниекатода пергаленшым током накладывает известные ограничени  на коэффициент стабилизации тока термоэлектронной эмиссии, что приводит к снижению точности регистрации ионном го тока масо--спектрс)метра. Цель изобретени  - повыш гае Точноо ти регистрации ионного тока масс-спекг трометра., Указанла  цель достигаетс  rejvif что В масотспектроме-гре; содер швдег сое. диненную с ие гочником ионнзирутощегс напр жени  иош1за1щонную камеру, ЕЙ. тодна  цепь которой соединена с источ ™ НИКОМ переменного тока, усилитель пита НИИ током накала катода, усилитель о& . ратной св зи, входами соединенный с  о точннком опорного напр жени  и измерН тельным элементо {, включенным в цепь катода, и блок потенциальной разв зки, введен управл емый преобразователь пе« ременного напр жени  в посто нное, уп--. равл юш м входом соединенный с ныходо усилител  управлени  током катода, а между выходом усилител  обратной св зи и входом усилител  управлени  током на« кала катода подключен блок потенш1аль- ной разв зки. Кроме того, блок потенцк. альной разв зки вьшолнен в виде оптрон него блока. На чертеже предста ен вариант блок-схемы стабилизатора тока термоэлектронной эмиссии. Устройство содержит усилитель 1 обратной св зи, сравнивающий потенциалы на измерительном элементе 2 и источни ке 3 опорного напр жени , источник 4 ионизирующего напр жени , блок 5 шгта ни , оптронный блок 6 потенциальной разв зки, к выходу которого подключен вход усилител  7 управлени  током ка-тода , источник 8 переменного тока, от которого запитан управл емый преобра зователь 9 переменного напр жени  Б посто5Шное, управл ющий вход которого соединен с выходом усилител  7 унрав- лешш током катода 10 ионизашюнной камеры 11. Устройство работает cneffyiOTmiM обрезом . Усилитель 1 сравнивает падение напр жени  на измерительном элементе 2, обусловленное протекающим через него током эмиссии катода 10, с потенциалом источника 3 опорного напр жени . |С помощью переменного резистора измерительного элемента 2 осушествл етсЕГ ручна  регулировка рабочего тока термо йлектронной эмиссии. Ускоренные с помощью ионизирующего напр жени  электроны попадают на ионизационную Каме рту 11, а часть электро нов, поступа  внутрь ионизационной камеры 11, ионизирует атомы, наход щиес  в ее объеме. Усиленное с помощью усилител  1 обратной св зи напр жение небаланса поступает на подключенный к его выходу светодиод оптронного блока 6 потетшаш; ной разв зки и вызывает изменение его srpKocTH свечени . Свет со светодкода поступает на фоторезистор оптронного блока 6 потенциальной разв5а1зки и измен ет его сопротивление, что приводит к изменению сигнала на входе усилител  7 управлени  током катода. Усиленный по току сигнал вызывает изменение тока накала катода 1О, подключенного к №iходу усилител  7, а, тем самым, и тока термоэлектронной эмиссии до наступлени  равенства потенциалов на переменном резисторе измерительногчэ элемента и источника 3 опорного напр жени . Таким образом, с помощью оптронного блока 6 достигаетс  потенциальна  разв зка электрической цепи тока термоэлектронной эмиссии, в котор ую входЯт усилитель 1 обратной св зи, источник 3 опорного напр жени , измерительный элемент 2, источник 4 ионизирующего напр жени , источник 5 питани , служащий дл  J питани  электронной схемы в цепи тока термоэлектронной эмиссии, от электрической цепи тока накала катода , в вход т усилитель 7 утграв- ленИ  током катода 10,источник 8 переменного тока (нонижающий трансфс мл тор ) и управл емый преобразоватетш 9. Введение управл емого преобразовател  дл  питани  цепи катода позвол ет повысить точность регистрации ионного тока масс-спектрометра. Формула изобретени  1, Масс-спектрометр, содержащий соединенную с источником ионизирующего напр жени  ионизационную камеру, катодна  цепь которой соедин«1а с исто ником переменного тока, усилитель управлени  током накала катода, усилитель обратной св зи, входами соединенный с источником опорного напр жени  и измерительным элементом, включенным в п&Оз катода, и блок потенциальной рвзйвйзкв, отличающийс  тем, что, с целью -повыщени  точности регистрации ионного тока масо-спектрометра, введен управл емый преофазователь переменного; напр жени  в посто нное, управл ющим входом соединенный с выходом усилител  управлени  током катода, а между вы- ; ходом усилител  обратной св зи и входам усилител  управлени  током накала катоде подключен блок потенциальной разв зки.
2. 2. Маосхпектрсму(етр по п. 1, о т личаюшийс  пч блок пс теЕЩнальноА разв зки выполнен в виде ouTjjObHUifO блока.

   ИВШ ФМ &ОФОВ

   прин тые во внимание при экспертизе

   1.Техническое описание масо-спёктро« метра МАТ-230. Вариант АГ 630О ЦУГ Швейцари , 1974.

   2.Техническое описание масо-слектро метра , Сумы, Завод эпектрог

   ных микроскопов, 1975.

   и