WO2018124861A2 - Time-of-flight mass spectrometer and component parts thereof - Google Patents

Time-of-flight mass spectrometer and component parts thereof Download PDF

Info

Publication number
WO2018124861A2
WO2018124861A2 PCT/KZ2017/000029 KZ2017000029W WO2018124861A2 WO 2018124861 A2 WO2018124861 A2 WO 2018124861A2 KZ 2017000029 W KZ2017000029 W KZ 2017000029W WO 2018124861 A2 WO2018124861 A2 WO 2018124861A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coss
ion
plane
tof
mirrors
Prior art date
Application number
PCT/KZ2017/000029
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Other versions
WO2018124861A3 (en
Inventor
Алдан Асанович САПАРГАЛИЕВ
Original Assignee
Алдан Асанович САПАРГАЛИЕВ
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 Алдан Асанович САПАРГАЛИЕВ filed Critical Алдан Асанович САПАРГАЛИЕВ
Publication of WO2018124861A2 publication Critical patent/WO2018124861A2/en
Publication of WO2018124861A3 publication Critical patent/WO2018124861A3/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
    • H01J49/34—Dynamic spectrometers
    • H01J49/40—Time-of-flight spectrometers

Definitions

  • the present invention relates to high-speed, high-resolution TOF MS (TOF MS - time-of-flight mass spectrometer).
  • the invention can be used, for example, in medicine, in biology, in the gas and oil industry, in metallurgy, energy, geochemistry, hydrology, ecology, the food industry, for the control of doping and narcotic drugs.
  • stepped focusing consists of a preliminary low order than that of a CO mirror (CO — corpuscular-optical), time-of-flight focusing by the energy spread of ions in an ionic packet using one or more deflecting-correcting elements and the subsequent high order of focus using a CO mirror.
  • Deflecting-correcting elements are called deflecting elements, for example, cylindrical capacitors (in particular segments of coaxial cylinders).
  • A-TIF is the averaged trajectory of the ion flux.
  • Decatre-two-dimensional view or SOE - is made with the possibility of two-dimensionality in the Cartesian coordinate system.
  • R TOF MS (R-reflective, TOF MS - time-of-flight mass spectrometer) are known.
  • R TOF MS contains: (i) one or more CO units containing at least one CO (CO - particle-optical) mirror; (Ii) an ion-source system and a detection system, including, respectively, one or more sources and one or more detectors; (w) controller-computer system,
  • the main disadvantages of this work are: a special case is considered out of many possible combinations of a cylindrical capacitor and two-dimensional ion mirrors in the mass spectrometer circuit; many possible combinations of a cylindrical capacitor and ionic two-dimensional mirrors in a mass spectrometer circuit; not considered the possibilities of using other than a cylindrical capacitor, deflecting elements for turning the ion flow on the mirror; The possibilities of using other than two-dimensional ion mirrors for a high order of the time-of-flight focusing of the ion packet are not considered.
  • the main objective of the present invention are to increase the resolution of R TOF MS.
  • device variants cover all blocking levels and dimensions of MS.
  • TOF MS - time-of-flight mass spectrometer including:
  • the COSS of its analyzer channel includes one or more selected from types of two-reflection components of COSS nodes, including V5R species
  • CO CO-copuscular-optical
  • Z91 ⁇ -shaped reflection
  • the COSS of its analyzer channel includes one or more deflecting-correcting SOEs (SOEs - corpuscular-optical elements), made possible at least one of the features selected from the following: low order TOF-F IP (TOF- F IP - time-of-flight focusing of the ion packet by the energy dispersion of ions in the packet), to provide S / TOF-F IP (S / TOF-F IP - "step-by-time focusing of the ion packet by the energy dispersion of ions in the packet) in conjunction with a single-band or two-band CO mirror; the direction of the ion flow from one to another mirror; Compensation of vertical spatial dispersion ("spreading") of the ion flux;
  • SOEs - corpuscular-optical elements deflecting-correcting SOEs
  • an AI unit that includes at least a single-source (single-channel or multi-channel) or multi-source (multi-channel) energy-filtering SFFI (SFFI is an ion-flux source-shaper), including their type with a “compensated difference in the length of the ion paths "Made with the possibility of passing into the analyzer channel an ion stream with a given or adjustable region (selection of the energy width and position of this width) of the energy distribution of ions in the stream.
  • At least one of the analyzer channels includes one of the types of R COSS (R - reflective), selected from a number of:
  • tl R COSS 11 - linearly single-plane, including two system-elongated CO mirrors selected from the series: full-row system-elongated and sector-system elongated;
  • 3D 2V mR COSS (3D - 3-dimensional, mR-multi-reflective), made in one-projection-two-looped form (in abbreviated form - 3D 2VI mR COS) or multiprojection-two-looped form (in short - 3D m2Vr mR COS);
  • - its COSS is made selected from the series: axisymmetric, transaxial, Cartesian-two-dimensional, including their conical views, while all COSS are made with the possibility of choosing the effective reflection surface in the form of a Cartesian-two-dimensional surface or section of surfaces in the plane of the ion path (incidence and reflection ) second order, in particular sectors of the circle, hyperbola, parabola;
  • the deflecting-correcting element in its COSS S / TOF-F IP is made in the form of a cylindrical capacitor
  • COSS S / TOF-F IP is designed to ensure scanning in layers with local CO mirrors and alternating layers without mirrors, and also with one or more periodic sweeps along the ⁇ -plane, with the straight and reverse branches of the trajectory separated or undiluted;
  • - SFFI includes one or more non-magnetic SOE selected from the following: an electrical prism, including its electrostatic two-dimensional form; cylindrical energy filter; axially symmetric energy filter;
  • At least one SFFI is made with a drain pocket for removing part of the ion stream from its main analyzed part;
  • - its vacuum casing is made in a systematic form, and it creates a system vacuum chamber, which contains: a compartment for the analyzer unit and one or more compartments of the attached pumping system, each of which has an attached pumping subsystem containing a periodically closed multilayer P s magnet view , in particular, four groups of magnets located antisymmetrically.
  • At least one of the branches of the attached pumping system is located in the region adjacent to its ion source and / or to the reflecting region of the COS in the MS.
  • FIG. Figure 1-25 shows the symbolic currents of ion fluxes (the paths of the ion flux paths are shown by solid lines with an arrow) and EPO (EPO are the effective reflection surfaces) of the ion flux (ion packets) in R (R-reflective) COS (COS-corpuscular-optical system) .
  • thick intermittent (dashed) lines indicate the EPO of the ion flux
  • thin continuous lines and arrows on them, respectively symbolic indicate currents of ion fluxes and the direction of movement of the ion flux
  • FIG. Figures 1a-9 show separate RS2 ⁇ 82 double-reflectors) with local EPOs, which includes one pair of conjugated local R ⁇ ( ⁇ - corpuscular-optical) elements in which ion flows can be wide (wide-flow) or narrow (narrow-flow), made with given local (sector) effective reflection surfaces located in the areas of reflection vertices.
  • FIG. 1a-4 are shown in projection onto a ⁇ -plane (middle plane) aligned with the coordinate ⁇ -plane.
  • EPO EPO-effective reflection surfaces
  • FIG. Figures 3 and 4 show RS2 species, respectively, with local sector elliptical and spherical EPOs with spaced foci, as well as ion flows in them.
  • FIG. Figures 5 and 6 show RS2 views in projections onto a vertically longitudinal h-plane, respectively at V91 and Z5R, reflections.
  • Any of the RS2 shown in figures 1A-4 can be performed in one of the types of VSR and Z5R.
  • the local lateral corrective SOE D * ] h presented in projection onto the longitudinally-vertical ⁇ -plane, covering the averaged interelement mating branch of the trajectory, is made possible to at least correct the vertical direction and conjugation of the ion flux.
  • FIG. 7-9 presented in projection onto the ⁇ -plane (Fig. 7) and the vertical longitudinal L-plane (Figs. 8a, 8b, 8c, 9), as can be seen, the ions emanating with small heights of the regions 2S ', 2S " and 2S '"(individual sections) located in around the axis of symmetry (the Z axis in Figs. 7 and 9, or the ⁇ 'axis in Figs.
  • any of FIG. 8a, 8b, 8c, together with FIG. 7, displays the case when one of the reflectors is made with a straight axis: 0 ⁇ ⁇ ⁇ ; / 4;
  • FIG. 8a, 8b and 8c projected onto the ⁇ -plane, two types of ion flux formation are shown, with intermediate focusing (in FIG. 8a) and without intermediate focusing (in FIGS. 8b, 8c).
  • FIG. 8a the ions emanating from the two extreme elements (sections) 2S 'and 2S "' with a small height of the region pass through the focus F ⁇ . Note that under certain conditions, for example, when the vertically longitudinal--plane coincides with the mid-plane COSS, along this plane The ion flux can be wide.
  • RS2 can also serve as an example for multi-path, when two or more ion flow paths have beginnings and ends outside the COSS midplane.
  • FIG. 10-19 show OLR R COSS including two or more RS2 located in the vicinity of one plane.
  • FIG. 10 and 11 are presented including four local CO-mirrors 2V OLR COSS (2V - two-loop, OLR - single-layer reflective), respectively vertically-longitudinally Y-plane-two-loop and ⁇ -plane-two-loop four-reflection R COSS.
  • 2V OLR COSS 2V - two-loop, OLR - single-layer reflective
  • FIG. 12a-14 show ⁇ 1 R COSS (tl - linearly single-plane), including two system-elongated CO mirrors selected from the series: full-row system-elongated and sector-system elongated.
  • SOEs in tl R COSS can be made in line-elongated or single-elongated, which include sector-or full-row-elongated components without a common middle surface / plane (in particular multilayer) or with a common middle surface / plane.
  • multi-path multi-reflective tl R COSSs (they can be single-path) are presented, including two or more RS2 located linearly in the YZ plane, the EPO of which are selected from the series: flat; sectors of cylindrical parabolas; sectors of cylindrical circles.
  • FIG. 12a presents a multi-path tl mR COSS (mR is multi-reflective), the unified elongated EPO of which, in the projection onto the X-plane, are made in the form of straight lines.
  • tl mR COSS such as rules, the A-TIF is located on the same plane.
  • the mR COSSs presented also apply to tl mR COS, but A-TIF can be located in the same plane (with a common middle plane) or wiped out of the same plane (without a common middle surface). This is due to the fact that not all adjacent reflection of the ion flux is carried out by one reflector (linearly elongated), in particular, each adjacent reflection can carried out by a separate reflector.
  • the SOE in FIG. 12b are made full-length elongated, and in FIG. 12c are made sector-elongated.
  • FIG. 13 and 14 show multi-path two-reflection tl R COSS, including two elongated SOE reflectors, with two reflections of each ion path.
  • the line-elongated SOEs in FIG. 13 are made with a common median plane, and in FIG. 14 are made by a multilayer middle plane
  • FIG. Figures 15-19 show rl R COSS (rl - concentrated single-plane), made in a curvilinear-boundary form of the second order, or n-granular / sector, including two or more RS2, which are located around one center. Moreover, in FIG. 15-19, in projection onto the ⁇ -plane (in Fig. 15-
  • R COSS EPO which are selected from the series: flat; sectors of cylindrical parabolas; sectors of cylindrical circles.
  • FIG. Figures 15 and 16 show wide-flow rl R COSS, whose EPO in the projection onto the ⁇ -plane are made in the form of sectors, respectively, straight lines and parabolas. Moreover, in FIG. 15 shows the loopback rl mR COSS, in FIG. 16 shows a direct-bireflective multi-path rl R COSS (abbreviated as direct-reflective rl 2R COSS). Loop rl mR COS shown in FIG.
  • COSS shown dashed lines
  • FIG. 17 shows a loopback rl 2R COSS with round EPO.
  • FIG. 18 and 19 in the longitudinal-vertical ⁇ -plane are represented by rl R COSS shown, respectively, in FIG. 16 and 17.
  • Thick dotted lines show EPO.
  • Symbols N and m respectively indicate sources and detectors.
  • FIG. Figures 20-25 show 3D 2V mR COSS (3D - 3-dimensional, mR - multi-reflective), one-projection-two-loop view (abbreviated - 3D 2V £ mR COS) or multi-projection-two-loop view (abbreviated - 3D m2Vr mR COS), including two conjugate rl mR COSS (or two AND mR COSS), the ⁇ -planes of which are located in parallel.
  • 3D 2V mR COSS 3D - 3-dimensional, mR - multi-reflective
  • one-projection-two-loop view abbreviated - 3D 2V £ mR COS
  • multi-projection-two-loop view abbreviated - 3D m2Vr mR COS
  • 3D 2Vt mR COS 3D 2Vt mR COS
  • Fig. 21 covering the averaged inter-element parts of the trajectories, are made with the possibility of at least one of the features selected from the series: correcting the horizontal direction and the conjugation of the ion flux; corrective longitudinal vertical chromatic expansion of the ion flux; correcting the longitudinal-vertical direction of the ion flux.
  • 3D 2V mR COS can have one (on one of its lateral sides) or two (on its two lateral sides) lateral corrective SOEs.
  • ⁇ (2 - two superimposed, opposite directions of two A-TIF paths with their harmonic development in projection onto the X-plane are also shown.
  • FIG. 22-25 in the projections on the ⁇ -plane (Figs. 22 and 23) and on the longitudinally vertical ⁇ -plane (Figs. 24 and 25) are multi-projection loop 3D mR COS (abbreviated as 3D mVr mR COS), made in two paired rl mR COSS.
  • 3D mR COS abbreviated as 3D mVr mR COS
  • FIG. 22 and 24 respectively, in the projection onto the ⁇ -plane and in the projection onto the Y-plane, a diagonal scan 3D mVr mR COSS is shown.
  • FIG. 23 and 25 respectively, in the projection onto the ⁇ -plane and in the projection onto the% - plane, a 3D mVr mR COSS 4-way scan is shown.
  • 3D mVr mR COSS of diagonal scanning was performed with the possibility of only diagonal scanning of the ion flux - each reflection of the ion flux on one translates it to another rl mR COSS; 3D mVr mR COS of 4-sided scanning is made possible - from one rl mR COSS to another, the ion flux is transferred after two reflections on each rl mR COSS.
  • FIG. 26-45 present some possibilities for implementing the proposed new S / TOF-F IP concept (S / TOF-F IP - “stepwise time-of-flight focusing” of an ion packet by the energy spread of ions in the packet).
  • S / TOF-F IP “stepwise time-of-flight focusing” of an ion packet by the energy spread of ions in the packet.
  • the paths of the ion flow paths are shown by solid lines with an arrow.
  • deflecting-correcting elements for example, in the form of cylindrical capacitors D cdj ,
  • R COSS S / TOF-F IP in a projection on a longitudinally-vertical ⁇ -plane, single-layer, OLRs (with local SOEs, in particular located on the same plane) are represented in R COSS S / TOF-F IP: in FIG. 26 - with one mirror, and with the 1st turn of A-TIF onto the mirror; in FIG. 27 - with 2 mirrors, and with the 0.5th turn of A-TIF to the mirror; in FIG. 28 - at one mirror, and at one turn of A-TIF on a mirror;
  • FIG. 29-39 and 40-45 show mR COSS S / TOF-F IP designed to provide one or more periodic A-TIF scans along the ⁇ plane, respectively: with reflection of the ion flux on one or more mirrors on all scan layers (in FIG. 29-39); with reflection of the ion flux on local mirrors, on layers alternating with layers without mirrors (in Figs. 40-45).
  • Y-planes are represented by mR COSS S / TOF-F IP with one or more periodic A-TIF sweeps along the ⁇ -plane: with one mirror, and with
  • FIG. 34-36 in a projection onto the ⁇ plane are shown above in FIG. 29-
  • FIG. 34 shows mR COSS shown and FIG. 29; on FIG. 35 shows the mR COSS shown in FIG. 30 (with forward and reverse passage) and FIG. 31; in FIG. 36 shows the mR COSS shown in FIG. 32 (with forward and reverse passage) and FIG. 33.
  • FIG. 40-43 respectively, the 1st, 2nd, 3rd, 4th layers of the single-period A-TIF scan in mR COSS S / TOF-F IP are shown, which are designed to ensure the A-TIF scan in layers alternating with 2 local CO mirrors and without mirrors.
  • the periodic A-TIF scan in mR COSS S / TOF-F IP in FIG. 40-43 are obtained on the basis of providing the addition of one A-TIF scan layer without mirrors, placing it between the layers of the CO-mirrors in the mR COSS S / TOF-F IP shown in FIG. thirty.
  • FIG. 44 in a projection onto the ⁇ plane, is a view of a single-period A-TIF scan in mR COSS S / TOF-F IP shown above in FIG. 40-43.
  • FIG. 45 is a projection onto a ⁇ plane, a view of a single-periodic scan
  • A-TIF in mR COSS S / TOF-F IP above in FIG. 32 while providing the addition, between layers containing CO mirrors, of one A-TIF scan layer without mirrors.
  • mR COSS S / TOF-F IP can be multi-channel, single-channel or multi-channel.
  • Stepped focus mR COSs have high compactness, resolution and scanning speed.
  • FIG. 46-50 in a projection onto a vertical plane, combined with XY - the plane of the rectangular Cartesian coordinate system XYZ, some examples of the formation of the system of pass-through windows of the ion-source block (abbreviated AI block) with energy-filtering SFFI are shown:
  • FIG. Figures 46, 47, and 48 show access window systems for a bi-symmetric field, the average plane of symmetry of which is aligned with the coordinate XZ and YZ planes, respectively, with their types: single-window, two-window, six-window;
  • FIG. Figures 49 and 50 show access window systems with an axially symmetric field (rotational symmetry, the axis of symmetry of which is aligned with the coordinate axis Z), which respectively include one circular window and four windows in a sector-view ring.
  • the storage and ejection chamber of the AI unit with energy-filtering SFFI can be formed by attaching to each of them any of the access window systems shown in FIG. 46-50.
  • any AI unit including one with energy-filtering SFFI, can be made with a “compensated difference in the ion path trajectory.”
  • the ion flux paths are shown by solid lines with an arrow.
  • FIG. 51 shows the general principle of a stepwise AI block with a “compensated difference in the ion path trajectory”.
  • each storage-pushing chamber of the AI block includes groups of electrodes - in FIG. 51
  • AI block consists of three groups of electrodes, each of which includes four local electrodes and is docked with one of the three storage-ejection cameras isSl, is52 is53.
  • the three ion flow paths do not have a difference in the stroke length between themselves when they fall onto the plane AA 1 — it is made with a “compensated difference in the stroke length of the ion trajectories”.
  • FIG. 52 also shows the structure of one of the cumulatively ejecting chamber "21, which includes: an output window WL21; constituent walls: two side walls of the insulating material spl sp2 buoyant electrode eE and the accumulating ions of volume iV, which is formed by the said constituent walls of the buoyancy chamber "21.
  • 55a and 55b shows examples of the formation of linear AI blocks with energy-filtering SFFI.
  • FIG. 54 additionally shows traps pi and p2 for blocking part of the ion flux while allowing an ion stream with a predetermined or adjustable region (selection of the energy width and position of this width) of the ion energy distribution in the stream to pass into the analyzer channel.
  • IlL0g is a fine mesh network for passing ions into traps
  • wl and w2 are the walls of the trap.
  • FIG. 56 and 57 in the projection onto the Y-plane examples of the formation of return-flow AI blocks with energy-filtering SFFI are shown.
  • FIG. 51-57 multi-path multi-channel AI units with energy-filtering SFFI are shown with separate storage-ejection chambers for each ion path.
  • the AI block with SFFI energy-filtering is single-source.
  • two or more single-source single-window accumulative-ejection cameras can be made, in principle, in the form of a single multicon accumulative-ejection camera.
  • AI-blocks with energy-filtering SFFI and its components are shown for bi-symmetric and axially symmetric fields.
  • COSS 2cl in the projection onto the xy plane, COSS 2cl is shown, consisting of two flat capacitors cll and c12, symmetrically located relative to the yz plane of the Cartesian coordinate system xyz.
  • FIG. 59 in a projection on the xz-plane, a filter capacitor type COSS 2clF is shown, made on the basis of the 2d capacitor system, where each flat capacitor is joined by the front ⁇ 1 and rear ⁇ 2 electrode diaphragms.
  • FIG. 60 in the projection onto the xy plane, a cylindrical condenser c3 consisting of two concentric cylinders c31 and c32, the axis of symmetry of which is aligned with the Z axis of the Cartesian coordinate system xyz, is shown from the end part. In this case, the possibility of truncating a sector of a cylindrical capacitor c3 with a central angle ⁇ 3 was shown.
  • FIG. 61 in the projection onto the xz-plane shown with a front-end input-output filtering capacitor type COSS c31F, made on the basis of a cylindrical capacitor C3, where the cylindrical capacitor is connected by the front ⁇ 1 and rear YID2 disk electrode diaphragms.
  • FIG. 62 in a projection onto the xz plane, a sector of a cylindrical capacitor c32 is shown from the side.
  • FIG. 63 in the projection onto the xy plane, a filtering condenser type COSS c32F is shown with a lateral input-output, based on the sector of the cylindrical capacitor c32, where the cylindrical capacitor is joined by the front ⁇ 1 and rear ⁇ 2 electrode diaphragms.
  • the sizes of the considered filtering condenser type COSS c31F and c32F in one of the directions of the coordinate axes are not physical.
  • COSS made on the basis of a cylindrical capacitor, can operate with a ring-shaped ion flow. These features of them, with their corresponding joints with the corresponding through-windows and the choice of input window symmetry, allow them to be used for a multi-path flow of charged particles.
  • a filtering condenser type COSS can be directly coupled to a short-pulse type ion source, such as, for example, sources using short-pulse laser radiation.
  • An MS may include multiple channels and / or paths. Multichannel MS can be performed with the possibility of simultaneous or alternate direction (translating-multichannel) of the ion stream, at least one shortened and one high-resolution MS channels.
  • a multi-channel MS includes two or more different types of channels and with using an additional COSS or additional electrodes, one or more ion streams are alternately transferred to different channels.
  • FIG. 64 -67 are examples of the use of energy-filtering SFFI in MS, when the AI unit includes uniform tractor ion flows, i.e. all ion fluxes are identical in shape.
  • the perpendicular dashed lines show the Ptf planes of the time-of-flight focusing.
  • FIG. 64 and 65 in a projection on X, MSs with SFFI are shown based on the systems shown in FIG. 55a and 55b.
  • FIG. 66 in a projection onto the Y-plane shows AI-blocks with energy-filtering SFFI, made with the possibility of time-of-flight focusing of ion packets, based on two reflections.
  • this AI block can be used as TOF MS.
  • An important part of it is the two-reflection CO unit, which is isolated separately in FIG. 67.
  • An analogous two-reflection CO-nodes can be performed with any field symmetry.
  • a two-reflection CO unit in particular, can be made two-dimensional or rotational symmetry about the Z axis and can be connected to an AI unit with a two-dimensional capacitor or with a COSS axisymmetric field (a cylindrical capacitor or any other axisymmetric energy filter).
  • FIG. 68 is a two-zone 10K mirror K160R with an averaged face vector n, comprising: a flat plug K161Rn constituting the first K161 electrode; second electrodes K162.1 and K162.2 of two zones; the third electrodes K163.1 and K163.2 of two zones; the fourth electrodes K164.1 of one zone and the horizontal component K164.2 and the side components K164sl, K164s2 of the fourth electrode of the other zone.
  • the interelectrode slots are made rectilinearly and vertically to the longitudinally vertical plane 10 of the mirror.
  • the K164.2 electrode can be made without side components.
  • Similar two-band IO mirrors for incident and reflected ion fluxes can have different focal lengths. This feature of a two-band Yu mirror can be used to expand the functionality of COSS, especially for COSS S / TOF-F IP.
  • FIG. 69a and 69b in a three-dimensional form, two examples of the formation of electrode groups together with a through-window system are shown:
  • FIG. 69a shows, with rotational symmetry, a four-electrode elongated EADc, which in principle is an energy-filtering SFFI with rotational symmetry about the Z coordinate axis;
  • FIG. 69b shows a bi-symmetric four-electrode EC ⁇ 2 ⁇ , which, in principle, is an energy-filtering SFFI with a bi-symmetric field distribution, and includes: four local electrodes 261, 262, 263, 264; boundary surface (access window system) PS1 in the form of a sector of the cylinder; two elongated input windows WC2 ⁇ and WC22; aperture electrode ⁇ with an output window ⁇ /.
  • the energy filtering SFFIs shown in FIG. 69a and 69b, as well as their other types, may further comprise, after the diaphragm electrode, at least one electrode.
  • An example of such a case is shown in FIG. 70, in the form of EC125, which after the diaphragm ⁇ contains an additional two electrodes 265 and 266.
  • the presence of such electrodes in the previous figures is not shown so as not to clutter the drawings, but we will always assume the possibility of the presence of such electrodes.
  • FIG. 71-77 are presented COS analyzer of some types of TOF MS.
  • FIG. 71 shows volumetric images of electrodes of an axisymmetric COS TOF MS; in FIG.
  • FIG. 73-76 shows only one half of 3D mVr mR COS and 3D 2Vt mR COS, which is possible, since the coordinate annombo Playuring Tai-plane is a plane of symmetry (symmetry is broken when the side corrections are not the same or there is only one side corrector).
  • FIG. 73-75 show 3D mVr mR COS (multi-projection-two-loop) with solid circular reflectors.
  • FIG. 76 and 77 show single-projection-two-loop 3D 2VC mR COS (single-projection-two-loop).
  • a projection onto a yz-plane shows the appearance of a TOF MS with 3D 2Vr mR COS with four compartments P p , P 12 , P 13 and P 14 of an attached pumping system.
  • FIG. shows some types of magnets and the possibilities of their application in CES (CES - attached pumping system).
  • FIG. 80, 81, and 82 show two types of periodically closed multilayer P G - a type of magnet, in the particular case when the magnet has only three layers and they are straight. Of course, they can contain two layers or more than three layers, can also be curved. In any case, in periodically closed multilayer magnets: the width of the gap between the layers is small / uy / - »0, the thickness of the layer is less than its length ⁇ . ⁇ 1 ⁇ .
  • FIG. 80 81 are shown two types of periodically closed multilayer P c type of magnet, respectively closed at the edges of P Ga zx type and closed through jumpers P Gb zx type.
  • FIG. 81 are shown when: the layers are closed through the four jumpers cs ⁇ , csl, cs3 and cs4; bi-symmetric with respect to two planes - the coordinate zy-plane and the geometric mid-plane parallel coordinate x-plane. In the general case, these conditions are not necessary - the number of jumpers and spatial configurations can be arbitrary.
  • FIG. 82 shows an i ⁇ type magnet in cross section along a transverse vertical plane.
  • FIG. 83 and 84 show examples of the implementation of CES (CES - attached pumping systems) in the form of ion pumps and the possibility of arranging magnets in them.
  • FIG. 83 shows an example of the formation of two lateral magnetic groups 0X3 - placement, 0X4-placement and the transverse-middle group of magnets 0X7 - placement together with a system of flat plate anode electrodes A3 and cathode electrodes SZ, parallel to each other and periodically alternating.
  • FIG. 84 shows an example of the formation of four groups of magnets antisymmetric, with respect to the xy plane.
  • FIG. 84 in cross section, along the xy plane, one of the types of CES formation is shown: SP and C12 — right and left plate cathode electrodes, respectively; A2 is a group of cylindrical anode electrodes. Of course, other forms of electrodes can be formed.
  • FIG. 83 and 84 also show sP3.1 and sP3.2 - two CES channels (window channel between the CES and IB channel) with the system of partitions pP1, pP2 and pPZ designed to protect the reflection areas of the IB channel from metal debris emanating from CES

Abstract

The invention relates to electron analysis technology for determining the composition and structure of substances, and more particularly to the field of MR TOFMS analyzers (MR – multiple-reflection, TOFMS – time-of-flight mass spectrometer), and can be used in medicine, biology, the oil and gas industry, metallurgy, power engineering, geochemistry, hydrology, and ecology. For the purpose of enhancing the resolution of an MR TOFMS, its RS (reflection system) is provided with a number of special features, the most important of which are that: (a) a COSS (corpuscular optical subsystem) of the analysis channel comprises one or more COSS assemblies, selected from types of bi-reflective components and comprising a pair of mirrors selected from a range of mono-zonal and bi-zonal mirrors, said assembly being designed to allow selection of the size of acute angles γ1 and γ2 between the directions of the ionic output flux from one CO mirror and the input into another CO mirror, within the limits of π/4<γ1≤0 and 0≤γ1<π/4; 0≤γ2<π/4 and - π/4< γ2≤0; (b) the COSS of the analysis channel comprises one or more deflecting and correcting COE (corpuscular optical element) designed to allow S/TOF-FIP (stepped time-of-flight focusing of an ion packet according to the energy scattering of the ions in the packet), together with a mono-zonal or bi-zonal CO mirror; (c) an ion source unit is provided, comprising an energy-filtering ion flux generating source, including a source type with a "compensated difference in ion flight path length".

Description

ΜΠΚ: H 01J 49/40  ΜΠΚ: H 01J 49/40
Времяпролетный масс-спектрометр и его составные части  Time-of-flight mass spectrometer and its components
Настоящее изобретение относится к светосильным, высокоразрешающим TOF MS (TOF MS - времяпролетный масс-спектрометр). The present invention relates to high-speed, high-resolution TOF MS (TOF MS - time-of-flight mass spectrometer).
Изобретение может быть использовано, например, в медицине, в биологии, в газовой и нефтяной промышленности, в металлургии, энергетике, геохимии, гидрологии, экологии, пищевой промышленности, для контроля допинговых и наркотических средств.  The invention can be used, for example, in medicine, in biology, in the gas and oil industry, in metallurgy, energy, geochemistry, hydrology, ecology, the food industry, for the control of doping and narcotic drugs.
В данной заявке в основном придерживается систематизированных терминов и сокращений принятых в US 8,598,516 В2, WO2014126449 А1. В материалах данной заявки на изобретения также введены новые понятия и термины, связанные в основном с новыми объектами, предложенные впервые, которые в основном пояснены по ходу изложения формулы, в пояснении приложенных фигур и описания заявки изобретения. Некоторые из них, для однозначенного их истолкования требуют дополнительных пояснений, которые даны здесь. Для однозначности выбора координатной системы при различных симметриях полей с заданными граничными условиями введем понятия X-, продольно- вертикальной Й-, поперечно-вертикальной Й-плоскостей. Будем полагать, что прямоугольная декартовая система координат XYZ введена так, что ее координатная ΥΖ-плоскость совмещена с плоскостью общей симметрией рассматриваемой одноплоскостной COS (COS - корпускулярно-оптическая система), направив координатную Ζ-ось вдоль общего направления движения ионного потока. Это будет означать что: в COS с локальными СОЕ (СОЕ - корпускулярно-оптический элемент) основное направление движение ионного потока совершается вдоль Ζ-координатной оси, Υ-координатная ось связна с шириной ионного потока; в одноплоскостных mR (mR -многоотражательная) COS с удлиненными СОЕ ΥΖ-плоскость совмещена с плоскостью многоотражения (развертки) ионного потока; в 3D mR COS (3D 2V£ mR IOS и 3D mVr mR IOS) с удлиненными СОЕ ее ΥΖ-плоскость параллельна плоскостям многоотражения (развертки) ионного потока ее сосотавляющими одноплоскостных mR COS (tl mR IOS и rl mR IOS). При таком ведении прямоугольной декартовой системаы координат, ΥΖ-, XY- ΧΖ-плоскостей, соответственно будем называть λ-, продольно-вертикальной Й-, поперечно- вертикальной й-плоскостями. Отметим, что в случае круговой симметрии в плоскости развертки ионного потока (в ΥΖ -плоскости) освие координаты Υ и Ζ равноправны. This application mainly adheres to the systematized terms and abbreviations adopted in US 8,598,516 B2, WO2014126449 A1. The materials of this application for inventions also introduced new concepts and terms related mainly to new objects proposed for the first time, which are mainly explained in the course of the presentation of the formula, in the explanation of the attached figures and description of the application of the invention. Some of them, for their unambiguous interpretation, require additional explanations, which are given here. For the unambiguous choice of the coordinate system for various field symmetries with given boundary conditions, we introduce the concepts of X-, longitudinally vertical Y-, transverse vertical Y-planes. We will assume that the rectangular Cartesian coordinate system XYZ is introduced so that its ΥΖ-plane coordinate is aligned with the plane with the general symmetry of the single-plane COS under consideration (COS is the corpuscular-optical system), directing the Ζ-axis along the general direction of the ion flux. This will mean that: in COS with local SOEs (SOE is a corpuscular-optical element), the main direction of the ion flow is along the Ζ-coordinate axis, the Υ-coordinate axis is connected with the width of the ion stream; in single-plane mR (mR-multi-reflective) COS with elongated SOE the ΥΖ-plane is combined with the multi-reflection (sweep) plane of the ion flux; in 3D mR COS (3D 2V £ mR IOS and 3D mVr mR IOS) with elongated SOEs, its ΥΖ-plane is parallel to the planes of multireflection (sweep) of the ion flux by its co-recessing single-plane mR COS (tl mR IOS and rl mR IOS). With this maintenance of a rectangular Cartesian coordinate system, ΥΖ-, XY- ΧΖ-planes, we will accordingly call λ-, longitudinally-vertical Й-, transverse-vertical й-planes. We note that in the case of circular symmetry in the plane of the sweep of the ion flux (in the ΥΖ-plane), the coordinates of Υ and Ζ are equal.
Концепция «ступенчатой фокусировки» - заключается в предварительной низкого порядка, чем у СО зеркала (СО - корпускулярно-оптический), времяпролетной фокусировки по энергетическому разбросу ионов в ионном пакете с помощью одного или более отклоняющих-корректирующих элементов и последующей высокого порядка фокусировки с помощью СО зеркала. The concept of “stepped focusing” - consists of a preliminary low order than that of a CO mirror (CO — corpuscular-optical), time-of-flight focusing by the energy spread of ions in an ionic packet using one or more deflecting-correcting elements and the subsequent high order of focus using a CO mirror.
Отклоняющие-корректирующими элементами называются, отклоняющие элементы, например, цилиндрические конденсаторы (в частности сегменты коаксиальных цилиндров).  Deflecting-correcting elements are called deflecting elements, for example, cylindrical capacitors (in particular segments of coaxial cylinders).
A-TIF - усредненная траектория ионного потока. COSS -корпускулярно- оптическая подсистема.  A-TIF is the averaged trajectory of the ion flux. COSS-housing-optic subsystem.
Декатрово-двумерный вид или СОЕ - выполнен с обеспечением возможности двумерности в декартовой системе координат.  Decatre-two-dimensional view or SOE - is made with the possibility of two-dimensionality in the Cartesian coordinate system.
R TOF MS (R -отражательный, TOF MS - времяпролетный масс-спектрометр) известны. R TOF MS, содержит: (i) один или более СО-блоки, содержащий, по меньшей мере, одно СО (СО - корпускулярно-оптическое) зеркало; (И) ионно- источниковую систему и детекторную систему, включающие, соответственно один или более источники и один или более детекторы; (ш) контроллерно-компьютерную систему,  R TOF MS (R-reflective, TOF MS - time-of-flight mass spectrometer) are known. R TOF MS, contains: (i) one or more CO units containing at least one CO (CO - particle-optical) mirror; (Ii) an ion-source system and a detection system, including, respectively, one or more sources and one or more detectors; (w) controller-computer system,
В работе «Времяпролетный масс-спектрометр на основе электростатических полей двухмерных зеркал и цилиндрического конденсатора» In the work “Time-of-Flight Mass Spectrometer Based on the Electrostatic Fields of Two-Dimensional Mirrors and a Cylindrical Capacitor”
/https://elibrary.ru/itera.asp?id=21247181/ предложен и рассчитан времяпролетный масс-спектрометр, в котором многократные отражения осуществляются двумерными электростатическими зеркалами. Между зеркалами расположен цилиндрический конденсатор, поворачивающий ионный пучок на зеркало. Основными недостатками этой работы являются: рассмотрен частный случай из многих возможных сочетании цилиндрического конденсатора и ионных двухмерных зеркал в схеме масс- спектрометра; многих возможных сочетании цилиндрического конденсатора и ионных двухмерных зеркал в схеме масс-спектрометра; не рассмотрены возможностей использования других, кроме цилиндрического конденсатора, отклоняющих элементов для поворачивания ионного потока на зеркало; не рассмотрены возможностей использования других, кроме ионных двухмерных зеркал, для высокого порядка времяпролетной фокусировки ионного пакета. /https://elibrary.ru/itera.asp?id=21247181/ proposed and calculated time-of-flight mass spectrometer in which multiple reflections are carried out by two-dimensional electrostatic mirrors. Between the mirrors there is a cylindrical capacitor that rotates the ion beam onto the mirror. The main disadvantages of this work are: a special case is considered out of many possible combinations of a cylindrical capacitor and two-dimensional ion mirrors in the mass spectrometer circuit; many possible combinations of a cylindrical capacitor and ionic two-dimensional mirrors in a mass spectrometer circuit; not considered the possibilities of using other than a cylindrical capacitor, deflecting elements for turning the ion flow on the mirror; The possibilities of using other than two-dimensional ion mirrors for a high order of the time-of-flight focusing of the ion packet are not considered.
В US 8,598,516 В2, WO2014126449 А1 и WO 2017003274 A3 были предложены:  In US 8,598,516 B2, WO2014126449 A1 and WO 2017003274 A3 were proposed:
(а) новые виды R TOF MS, в том числе включающие некоторые COS, выполненные с обеспечением возможности двухпетлевого многоотражения;  (a) new types of R TOF MS, including including some COS, made with the possibility of two-loop multiple reflection;
(b) концепция многотрактности масс-спектрометров известных видов и предложенных новых видов R TOF MS;  (b) the concept of multi-path mass spectrometers of known types and proposed new types of R TOF MS;
(c) новые виды СОЕ для реализации новых видов высокоразрешающих R TOF MS и многотрактных MS.  (c) new types of SOEs for the implementation of new types of high-resolution R TOF MS and multi-path MS.
Этих работы имеют недостатки - все технические решений предложенные в них относится к некоторым частным случаям R TOF MS и их составляющих, и они не рассмотрены в системном виде.  These works have drawbacks - all the technical solutions proposed in them relate to some special cases of R TOF MS and their components, and they are not considered in a systematic form.
Необходимость создания высокоразрешающих R TOF MS для управления различными технологическими процессами требуют системного подхода к разработке всех возможных вариантов светосильных высокоразрешающих R TOF MS.  The need to create high-resolution R TOF MS for controlling various technological processes requires a systematic approach to the development of all possible variants of high-resolution high-resolution R TOF MS.
Основной задачей настоящего изобретения являются увеличения разрешающей способности R TOF MS. При этом варианты устройства охватывают все уровни блочности и уровни габаритов MS.  The main objective of the present invention are to increase the resolution of R TOF MS. At the same time, device variants cover all blocking levels and dimensions of MS.
Известен одноканальный или многоканальный TOF MS (TOF MS - времяпролетный масс-спектрометр), включающий: Known single-channel or multi-channel TOF MS (TOF MS - time-of-flight mass spectrometer), including:
(i) содержащий, по меньшей мере, ИИ-блок (блок ионного источника) и анализаторный блок, и их соответствующие каналы, которые содержать свои соответствующие COSS (COSS - корпускулярно-оптическую подсистемой) в каждом канале блока; (ii) детекторную систему, включающую один или более детекторы; (i) comprising at least an AI unit (ion source unit) and an analyzer unit, and their respective channels, which contain their respective COSS (COSS - particle-optical subsystem) in each channel of the unit; (ii) a detection system comprising one or more detectors;
( ) контроллерно-компьютерную систему. () controller-computer system.
Основные отличия предлагаемого R TOF MS от известных R TOF MS заключается в том что, по меньшей мере, один из MS-каналов выполнен с обеспечением возможности функционирования в узкопоточным и/или широкопоточным (возможность работы узким и/или широким ионными потоками), и однотрактном и/или многотрактном (nD jP, где D - dimensCOnal, Р- path, n=2,3, j=l,2,3,...) режимах, при этом имеет, по меньшей мере, одну из особенностей:  The main differences between the proposed R TOF MS and the known R TOF MS are that at least one of the MS channels is configured to operate in narrow and / or wide flow (the ability to work in narrow and / or wide ion fluxes), and single-channel and / or multi-path (nD jP, where D is the amplitudeCOnal, P-path, n = 2,3, j = l, 2,3, ...) modes, while it has at least one of the features:
(a) COSS его анализаторного канала включает один или более, выбранные из видов двухотражательных составляющих COSS узлов, включая видов V5R  (a) the COSS of its analyzer channel includes one or more selected from types of two-reflection components of COSS nodes, including V5R species
(петлевого отражения) и Z91 (Ζ-образного отражения), каждый из которых содержит пару СО (СО-копускулярно-оптический) зеркал, выбранные из ряда однозоных и двухзанных зеркал, и выполнен с обеспечением возможности выбора величин острых углов γ и γ2 , между направлениями ионного потока выхода из одного СО зеркала и входа в другое СО зеркала, ограничены в пределах: - тт/4< ^ <0 и 0< χι <ιτ/4; 0<γ2 <τ/4 и - тт/4</2<0; (loop reflection) and Z91 (Ζ-shaped reflection), each of which contains a pair of CO (CO-copuscular-optical) mirrors selected from a number of single-zone and two-gap mirrors, and is configured to select sharp angles γ and γ 2 , between the directions of the ion flux, the exit from one CO mirror and the entrance to another CO mirror are limited in the range: - mt / 4 <^ <0 and 0 <χ ι <ιτ / 4; 0 <γ 2 <τ / 4 and - mt / 4 </ 2 <0;
(b) COSS его анализаторного канала включает один или более отклоняющие- корректирующие СОЕ (СОЕ - корпускулярно-оптические элементы), выполненные с обеспечением возможности, по меньшей мере, одной из особенностей, выбранной из ряда: низкого порядка TOF-F IP (TOF-F IP -времяпролетная фокусировка ионного пакета по энергетическому разбросу ионов в пакете), для обеспечения S/TOF-F IP (S/TOF-F IP - «ступенчатая времяпролетная фокусировка» ионного пакета по энергетическому разбросу ионов в пакете) совместно с однозонным или двузонным СО-зеркалом; направления ионного потока из одного в другое зеркало; компенсация вертикальной пространственной дисперсии («расплывании») ионного потока; (b) The COSS of its analyzer channel includes one or more deflecting-correcting SOEs (SOEs - corpuscular-optical elements), made possible at least one of the features selected from the following: low order TOF-F IP (TOF- F IP - time-of-flight focusing of the ion packet by the energy dispersion of ions in the packet), to provide S / TOF-F IP (S / TOF-F IP - "step-by-time focusing of the ion packet by the energy dispersion of ions in the packet) in conjunction with a single-band or two-band CO mirror; the direction of the ion flow from one to another mirror; Compensation of vertical spatial dispersion ("spreading") of the ion flux;
(с) ИИ-блок, который включает, по меньшей мере, одно-источниковый (однотрактный или многотрактный) или многоисточниковый (многотрактный) энергофильтрующий SFFI (SFFI - источник-формирователь потока ионов), включая их вид с «компенсированной разницей длины хода ионных траекторий», выполненный с обеспечением возможности пропускания в анализаторный канал потока ионов с заданной или регулируемой областью (выбора энергетической шириной и положения этой ширины) энергетического распределения ионов в потоке. (c) an AI unit that includes at least a single-source (single-channel or multi-channel) or multi-source (multi-channel) energy-filtering SFFI (SFFI is an ion-flux source-shaper), including their type with a “compensated difference in the length of the ion paths "Made with the possibility of passing into the analyzer channel an ion stream with a given or adjustable region (selection of the energy width and position of this width) of the energy distribution of ions in the stream.
Другие отличия предлагаемого R TOF MS от известных R TOF MS заключается в том что: Other differences between the proposed R TOF MS and the known R TOF MS are that:
- его, по меньшей мере, один из анализаторных каналов включает один из видов R COSS (R - отражательный), выбранную из ряда:  - it, at least one of the analyzer channels includes one of the types of R COSS (R - reflective), selected from a number of:
(a) 2V OLR COSS (2V - двухпетлевая, OLR - однослойно-отражательная), включающая четыре локальные СО-зеркала;  (a) 2V OLR COSS (2V - two-loop, OLR - single-layer reflective), including four local CO-mirrors;
(b) tl R COSS (11 - линейно-одноплоскостная), включающая два системно- удлиненные СО-зеркала выбранные из ряда: полнорядное системно-удлиненное и секторное системно-удлиненное;  (b) tl R COSS (11 - linearly single-plane), including two system-elongated CO mirrors selected from the series: full-row system-elongated and sector-system elongated;
(c) rl R COSS (rl - концентрированные одноплоскостные), выполненные в криволинейно-граничном виде второго порядка, или п -граннего/секторном виде. (c) rl R COSS (rl are concentrated single-plane) made in a curvilinear-boundary form of the second order, or in n-face / sector form.
(d) 3D 2V mR COSS (3D - 3-х мерная, mR -многоотражательная), выполненые в однопроекционно-двухпетлявидном виде (сокращенно - 3D 2VI mR COS) или многопроекцио-двухпетлявидном виде (сокращенно - 3D m2Vr mR COS); - его COSS выполнена выбранной из ряда: осесимметричная, трансаксиальная, декартово-двумерная, включая их конические виды, при этом все COSS выполнены с обеспечением возможности выбора эффективной поверхности отражения в виде декартово-двумерной поверхности или сечения поверхностей в плоскости траектории ионов (падения и отражения) второго порядка, в частности секторов окружности, гиперболы, параболы; (d) 3D 2V mR COSS (3D - 3-dimensional, mR-multi-reflective), made in one-projection-two-looped form (in abbreviated form - 3D 2VI mR COS) or multiprojection-two-looped form (in short - 3D m2Vr mR COS); - its COSS is made selected from the series: axisymmetric, transaxial, Cartesian-two-dimensional, including their conical views, while all COSS are made with the possibility of choosing the effective reflection surface in the form of a Cartesian-two-dimensional surface or section of surfaces in the plane of the ion path (incidence and reflection ) second order, in particular sectors of the circle, hyperbola, parabola;
- отклоняющий-корректирующий элемент в его COSS S/TOF-F IP выполнен в виде цилиндрического конденсатора;  - the deflecting-correcting element in its COSS S / TOF-F IP is made in the form of a cylindrical capacitor;
- его COSS S TOF-F IP выполнена с обеспечением отражения ионного потока на одном или более зеркалах на всех слоях развертки, и с обеспечением одной из особенностей:  - its COSS S TOF-F IP is designed to provide reflection of the ion flux on one or more mirrors on all scan layers, and to provide one of the features:
(а) однослойная, OLR (OLR - с локальными СОЕ, в частности расположенные на одной плоскости), при одном и более зеркалах и при 1/2-ом или более повороте на зеркало;  (a) single-layer, OLR (OLR - with local SOEs, in particular located on the same plane), with one or more mirrors and with 1/2 or more rotation to the mirror;
(Ь) одна или более периодическая развертка по λ-плоскости, при одном зеркале и при 1-ом повороте на зеркало; (B) one or more periodic sweeps along the λ-plane, with one mirror and with the first turn on the mirror;
(с) одна или более периодическая развертка по λ-плоскости, при 2-х зеркалах и при  (c) one or more periodic sweeps along the λ-plane, with 2 mirrors and with
1-ом повороте на зеркало, с разведенными или неразведенными прямой и обратной ветвями траектории; 1st turn on the mirror, with the divorced or undiluted direct and reverse branches of the trajectory;
(d) одна или более периодическая развертка по λ-плоскости, при 2-зеркалах и при 2-х поворотах на зеркало, с разведенными или неразведенными прямой и обратной ветвями траектории; (d) one or more periodic sweeps along the λ-plane, with 2 mirrors and 2 turns on the mirror, with straight or reverse straight or reverse branches of the path;
- его COSS S/TOF-F IP выполнена с обеспечением развертки в слоях с локальными СО-зеркалами и чередующихся с ними слоях без зеркал, и также с обеспечением одной или более периодической развертки по λ-плоскости, с разведенными или неразведенными прямой и обратной ветвями траектории; - its COSS S / TOF-F IP is designed to ensure scanning in layers with local CO mirrors and alternating layers without mirrors, and also with one or more periodic sweeps along the λ-plane, with the straight and reverse branches of the trajectory separated or undiluted;
- его энергофильтрующий SFFI, включая их вид с «компенсированной разницей длины хода ионных траекторий» и/или возвратноточным ходом ионных траекторий (возвратноточным ИИ-блоком), выполнена с обеспечением возможности пропускания в анализаторный канал (подачи в анализатор) ионов в потоке с заданной или регулируемой областью (выбора энергетической шириной и положения этой ширины) энергетического распределения ионов в потоке, на основе постоянного или переменного значения потенциалов на электродах и/или размера пропускного окна в SFFI.  - its energy-filtering SFFI, including their type with a “compensated difference in the path length of the ion trajectories” and / or the return path of the ion paths (return-flow AI block), is made with the possibility of passing ions into the analyzer channel (supplying the analyzer) in a stream with a given or regulated area (selection of the energy width and position of this width) of the energy distribution of ions in the stream, based on a constant or variable value of the potentials on the electrodes and / or the size of the transmission window in SFFI.
- SFFI включает один или более безмагнитные СОЕ выбранные из ряда: электрическая призма, включая ее электростатическое двумерный вид; цилиндрический энергофильтр; аксиально-симметричный энергофильтр;  - SFFI includes one or more non-magnetic SOE selected from the following: an electrical prism, including its electrostatic two-dimensional form; cylindrical energy filter; axially symmetric energy filter;
- в ней, по меньшей мере, одна SFFI выполнена с отводным карманом для отвода часть ионного потока от его основной анализируемой части;  - in it, at least one SFFI is made with a drain pocket for removing part of the ion stream from its main analyzed part;
- его вакуумный кожух выполнен в системном виде, и он создает системную вакуумную камеру, которая содержит: отделение для анализаторного блока и одно или более отделений присоединенной откачной системы, в каждом из которых расположена присоединенная откачная подсистема, содержащая периодичнозамкнуто-многослоенного Рс -вида магнит, в частности четырех групп магнитов, расположенных антисимметрично. - its vacuum casing is made in a systematic form, and it creates a system vacuum chamber, which contains: a compartment for the analyzer unit and one or more compartments of the attached pumping system, each of which has an attached pumping subsystem containing a periodically closed multilayer P s magnet view , in particular, four groups of magnets located antisymmetrically.
- в нем, по меньшей мере, одно из отделений присоединенной откачной системы расположено в области смежной с его источником ионов и/или с отражающей областью COS в MS. Настоящее изобретение может быть осуществлено во многих вариантах, и только некоторые привилегированные варианты конструкции будут описаны посредством примеров, представляемых в схематическом виде в сопровождающих чертежах. - in it, at least one of the branches of the attached pumping system is located in the region adjacent to its ion source and / or to the reflecting region of the COS in the MS. The present invention can be implemented in many ways, and only some preferred design options will be described by way of examples, presented in schematic form in the accompanying drawings.
На фиг. 1-25 показаны символические токи ионных потоков (траектории трактов ионного потока показаны сплошными линиями со стрелкой) и ЭПО (ЭПО - эффективные поверхности отражения) ионного потока (ионных пакетов) в R (R- отражательный) COS (COS -корпускулярно-оптическая система). При этом на фиг. 1- 25 и последующих фигурах введены некоторые общее обозначений: толстыми прерывистыми (пунктирными) линиям обозначены ЭПО ионного потока; тонкими непрерывными линиями и стрелками на них, соответственно символический обозначены токи ионных потоков и направление движения ионного потока; единичные векторы к с нижними индексами, например κ . и к -2 , определяют направлений, входной в COS и выходной из COS у -ой усрединенной траектории ионного потока; нижние индексы X или % при обозначениях объектов, что эти объекты показаны, соответственно в проекции на λ-плоскость или на Й-плоскость. In FIG. Figure 1-25 shows the symbolic currents of ion fluxes (the paths of the ion flux paths are shown by solid lines with an arrow) and EPO (EPO are the effective reflection surfaces) of the ion flux (ion packets) in R (R-reflective) COS (COS-corpuscular-optical system) . Moreover, in FIG. 1–25 and the following figures, some general notations are introduced: thick intermittent (dashed) lines indicate the EPO of the ion flux; thin continuous lines and arrows on them, respectively symbolic, indicate currents of ion fluxes and the direction of movement of the ion flux; unit vectors k with lower indices, for example, κ. and k - 2 , determine the directions entering the COS and output from the COS at the ith average ion path; subscripts X or% when designating objects that these objects are shown, respectively, in projection onto the λ-plane or onto the Й-plane.
На фиг. 1а-9 показаны отдельные RS2 ^82-двухотражатель) с локальными ЭПО, которые включает одну пару сопряженных локальных R СО (СО - корпускулярно- оптический) элементов, в которых ионные потоки могут быть широкими (широкопоточными) или узкими (узкопоточными), выполненные с заданными локальными (секторными) эффективными поверхностями отражения, расположенные в областях вершин отражения. In FIG. Figures 1a-9 show separate RS2 ^ 82 double-reflectors) with local EPOs, which includes one pair of conjugated local R СО (СО - corpuscular-optical) elements in which ion flows can be wide (wide-flow) or narrow (narrow-flow), made with given local (sector) effective reflection surfaces located in the areas of reflection vertices.
На фиг. 1а-4 показаны в проекции на λ-плоскость (средную плоскость), совмещенной с координатной ΥΖ-плоскостью На фиг. 1а и lb показаны виды RS2 с линейными ЭПО (ЭПО-эффективные поверхности отражения) и 5^ , а также ζ' ιχ - ионный поток в ней, в случаях когда проекции на λ-плоскость косого угла падении ионного потока, соответственно: отличны от нуля θ^ Ф 0 и θ^2 ф 0; равны нулью θ^ = 0 и θ^2 = 0. На фиг. 2а и 2Ь показаны виды RS2 с локальными параболическими ЭПО Ξ2ι и
Figure imgf000011_0001
, а также Ι2 - ионный поток в ней, в случаях когда проекции на λ-плоскость косого угла падении ионного потока, соответственно: отличны от нуля θ21 Ф 0 и θ22^ φ 0; равны нулью θ21 = 0 и θ22 = 0. На фиг. 3 и 4 показаны виды RS2 соответственно с локальными секторными эллиптической и сферической ЭПО с разнесенными фокусами, а также ионные потоки в них. In FIG. 1a-4 are shown in projection onto a λ-plane (middle plane) aligned with the coordinate ΥΖ-plane. FIG. 1a and lb shows the types of RS2 with linear EPO (EPO-effective reflection surfaces) and 5 ^, as well as ζ ' ιχ - the ion flux in it, in cases where the projection onto the λ-plane of the oblique angle of incidence of the ion flux, respectively: are different from zero θ ^ Ф 0 and θ ^ 2 ф 0; are equal to zero θ ^ = 0 and θ ^ 2 = 0. In FIG. 2a and 2b show RS2 species with local parabolic EPO Ξ 2ι and
Figure imgf000011_0001
and also Ι 2 is the ion flux in it, in cases when the projections onto the λ-plane of the oblique angle of incidence of the ion flux are, respectively: non-zero θ 21 Ф 0 and θ 22 ^ φ 0; are equal to zero θ 21 = 0 and θ 22 = 0. In FIG. Figures 3 and 4 show RS2 species, respectively, with local sector elliptical and spherical EPOs with spaced foci, as well as ion flows in them.
На фиг. 5 и 6 показаны виды RS2 в проекциях на вертикально-продольную h- плоскость, соответственно при V91 и Z5R, отражениях. Любой из RS2, показанные на фигурах 1а-4, может быть выполнен в одном из видов VSR и Z5R. При этом локальный боковой корректирующий СОЕ D*]h , представленный в проекции на продольно-вертикальную ^-плоскость, охватывающий усредненной межэлементной сопрягающей ветви траектории выполнен с обеспечением возможности, по меньшей мере, корректирующий вертикальное направление и сопряженность ионного потока. In FIG. Figures 5 and 6 show RS2 views in projections onto a vertically longitudinal h-plane, respectively at V91 and Z5R, reflections. Any of the RS2 shown in figures 1A-4, can be performed in one of the types of VSR and Z5R. In this case, the local lateral corrective SOE D * ] h , presented in projection onto the longitudinally-vertical ^ -plane, covering the averaged interelement mating branch of the trajectory, is made possible to at least correct the vertical direction and conjugation of the ion flux.
На фиг. 7-9, представленных в проекции на λ-плоскость (фиг.7) и вертикальную- продольную ^-плоскость (фиг. 8а, 8Ь, 8с, 9), как видно, ионы, исходящие с малыми высотами областей 2S', 2S" и 2S'" (отдельных участков), расположенные в окрестностях оси симметрии (оси Z на фиг. 7 и 9, или оси Ζ' на фиг. 8а, 8Ь, 8с), могут быть детектированы на детекторах 2D', 2D" и 2D'", расположенных в окрестностях оси Ζ или Ζ\ Исходящие из областей 2S', 2S" и 2S'"S ионы могут быть мало смещены от оси Z' или Z, так, что входящий в первый отражатель и в дальнейшем весь ионный поток по координатной оси Z или Z' можно рассматривать как приосевой. На этом основании можно допустит, что: любой из фиг. 8а, 8Ь, 8с, совместно с фиг. 7, отображает случай когда одна из отражателей выполнена с прямой осью: 0<χιη <τ;/4;In FIG. 7-9, presented in projection onto the λ-plane (Fig. 7) and the vertical longitudinal L-plane (Figs. 8a, 8b, 8c, 9), as can be seen, the ions emanating with small heights of the regions 2S ', 2S " and 2S '"(individual sections) located in around the axis of symmetry (the Z axis in Figs. 7 and 9, or the Ζ 'axis in Figs. 8a, 8b, 8c), can be detected on the detectors 2D', 2D "and 2D""located in the vicinity of the Ζ or Ζ \ axis The ions emanating from the regions 2S ', 2S "and 2S'" S can be slightly offset from the Z 'or Z axis, so that the entire ion flux entering the first reflector and subsequently along the Z or Z' coordinate axis can be considered as axial. On this basis, it can be assumed that: any of FIG. 8a, 8b, 8c, together with FIG. 7, displays the case when one of the reflectors is made with a straight axis: 0 <χ ιη <τ; / 4;
Y h =0; фиг. 7 и 9, совместно, отображает случай с прямолинейной общей осью (отражатели выполнены с прямой осью), т.е. когда ylh = y2h =0. При этом на фиг. 8а, 8Ь и 8с, в проекции на λ-плоскость, показаны два вида формирования ионного потока, с промежуточной фокусировкой (на фиг. 8а) и без промежуточной фокусировкой (на фиг. 8Ь, 8с). На фиг. 8а ионы исходящие из двух крайних элементов (участков) 2S' и 2S"' с малой высотой области проходят через фокус F^ . Отметим, что при определенных условиях, например когда вертикально-продольная й-плоскость совпадает со средней плоскостью COSS, по этой плоскости ионный поток может быть широким. Y h = 0; FIG. 7 and 9, together, displays a case with a rectilinear common axis (reflectors are made with a straight axis), i.e. when y lh = y 2h = 0. Moreover, in FIG. 8a, 8b and 8c, projected onto the λ-plane, two types of ion flux formation are shown, with intermediate focusing (in FIG. 8a) and without intermediate focusing (in FIGS. 8b, 8c). In FIG. 8a, the ions emanating from the two extreme elements (sections) 2S 'and 2S "' with a small height of the region pass through the focus F ^. Note that under certain conditions, for example, when the vertically longitudinal--plane coincides with the mid-plane COSS, along this plane The ion flux can be wide.
Представленные на фиг. 7-9 RS2 могут также служит примером на многотрактность, когда два или более тракты ионного потока имеют начали и концы вне средней плоскости COSS.  Presented in FIG. 7-9 RS2 can also serve as an example for multi-path, when two or more ion flow paths have beginnings and ends outside the COSS midplane.
На фиг. 10-19 представлены OLR R COSS, включающие два или более RS2, расположенные в окрестности одной плоскости. In FIG. 10-19 show OLR R COSS including two or more RS2 located in the vicinity of one plane.
На фиг. 10 и 11 представлены включающая четыре локальные СО-зеркала 2V OLR COSS (2V - двухпетлевая, OLR - однослойно-отражательная), соответственно вертикально-продольно Й-плоскостно-двухпетлевая и λ-плоскостно-двухпетлевая четырехотражательные R COSS. In FIG. 10 and 11 are presented including four local CO-mirrors 2V OLR COSS (2V - two-loop, OLR - single-layer reflective), respectively vertically-longitudinally Y-plane-two-loop and λ-plane-two-loop four-reflection R COSS.
На фиг. 12а-14 представлены {1 R COSS (tl - линейно-одноплоскостная), включающие два системно-удлиненные СО-зеркала выбранные из ряда: полнорядное системно-удлиненное и секторное системно-удлиненное. СОЕ в tl R COSS могут быть выполнены рядно-удлиненными или едино-удлиненными, которые включают секторно- или полнорядно-удлиненной составляющие без общей средней поверхностью/плоскостью (в частности многослойные) или с общей средней поверхностью/плоскостью.  In FIG. 12a-14 show {1 R COSS (tl - linearly single-plane), including two system-elongated CO mirrors selected from the series: full-row system-elongated and sector-system elongated. SOEs in tl R COSS can be made in line-elongated or single-elongated, which include sector-or full-row-elongated components without a common middle surface / plane (in particular multilayer) or with a common middle surface / plane.
На фиг. 12а-12с в проекции на λ-плоскость, представлены многотрактные многоотражательные tl R COSS (они могут быть выполнены однотрактными), включающие два или более RS2, расположенные линейно в плоскости YZ, ЭПО которых выбраны из ряда: плоские; секторы цилиндрических парабол; секторы цилиндрических кругов. In FIG. 12a-12c, in projection onto the λ plane, multi-path multi-reflective tl R COSSs (they can be single-path) are presented, including two or more RS2 located linearly in the YZ plane, the EPO of which are selected from the series: flat; sectors of cylindrical parabolas; sectors of cylindrical circles.
На фиг. 12а представлена многотрактная tl mR COSS (mR - многоотражательная), едино-удлиненные ЭПО которых, в проекции на Х-плоскость, выполнены в виде прямых линии. В таких tl mR COSS, как правила, A-TIF расположена в одной плоскости.  In FIG. 12a presents a multi-path tl mR COSS (mR is multi-reflective), the unified elongated EPO of which, in the projection onto the X-plane, are made in the form of straight lines. In tl mR COSS such as rules, the A-TIF is located on the same plane.
На фиг. 12Ь и 12с представленные mR COSS также относятся к tl mR COS, но А- TIF может быт расположен в одной плоскости (с общей средней плоскостью) или выти за пределы одной плоскости (без общей средней поверхностью). Это связаны тем, что не все смежные отражение ионного потока осуществляется одним отражателем (рядно удлиненный), в частности каждое смежное отражение может осуществляться отдельным отражателем. При этом СОЕ на фиг. 12Ь выполнены полнорядно-удлиненной, а на фиг. 12с выполнены секторно-удлиненной. In FIG. 12b and 12c, the mR COSSs presented also apply to tl mR COS, but A-TIF can be located in the same plane (with a common middle plane) or wiped out of the same plane (without a common middle surface). This is due to the fact that not all adjacent reflection of the ion flux is carried out by one reflector (linearly elongated), in particular, each adjacent reflection can carried out by a separate reflector. In this case, the SOE in FIG. 12b are made full-length elongated, and in FIG. 12c are made sector-elongated.
На фиг. 13 и 14 представлены многотрактные двухотражательные tl R COSS, включающая два удлиненные СОЕ-отражатели, с двумя отражениями каждого ионного тракта. При этом рядно удлиненные СОЕ на фиг. 13 выполнены с общей средней плоскостью, а на фиг. 14 выполнены многослойной средней плоскостью In FIG. 13 and 14 show multi-path two-reflection tl R COSS, including two elongated SOE reflectors, with two reflections of each ion path. In this case, the line-elongated SOEs in FIG. 13 are made with a common median plane, and in FIG. 14 are made by a multilayer middle plane
На фиг. 15-19 представлены rl R COSS (rl - концентрированные одноплоскостные), выполненные в криволинейно-граничном виде второго порядка, или п -граннего/секторном, включающие два или более RS2, которые расположенны вокруг одного центра. При этом на фиг. 15-19, в проекции на λ-плоскость (на фиг. 15-  In FIG. Figures 15-19 show rl R COSS (rl - concentrated single-plane), made in a curvilinear-boundary form of the second order, or n-granular / sector, including two or more RS2, which are located around one center. Moreover, in FIG. 15-19, in projection onto the λ-plane (in Fig. 15-
17) и в проекции на ^-плоскость (на фиг. 18 и 19) показаны два вида формирования rl 17) and in the projection onto the S plane (in Figs. 18 and 19) two types of rl formation are shown
R COSS, ЭПО которых выбраны из ряда: плоские; секторы цилиндрических парабол; секторы цилиндрических кругов. Эти два вида формирования COSS связаны тем, что A-TIF (A-TIF - усредненная траектория ионного потока) по отношению его лицевого вектора любого вида отражательного элемента проходят под определенным углом, отличный от нуля (петлявая rl R COSS) или проходят под углом равный нулю (прямоотражательные rl R COSS). R COSS, EPO which are selected from the series: flat; sectors of cylindrical parabolas; sectors of cylindrical circles. These two types of COSS formation are related by the fact that A-TIF (A-TIF is the averaged trajectory of the ion flux) with respect to its face vector of any type of reflective element passes at a certain angle other than zero (looping rl R COSS) or pass at an angle equal to zero (direct reflecting rl R COSS).
На фиг. 15 и 16 представлены широкопоточные rl R COSS, ЭПО которых в проекции на λ-плоскость выполнены в виде секторов, соответственно прямых линии и парабол. При этом на фиг. 15 показана петлявая rl mR COSS, на фиг. 16 показана прямо-двухотражательная многотрактная rl R COSS (сокращенно - прямо- отражательная rl 2R COSS). Петлявая rl mR COS, показанная а фиг. 15, в принципе может быть выполнен однотрактной или многотрактной - например, первый поток в окрестности области 12, после четырех отражении, может выти из COSS (показаны пунктирными линиями) для детектирования, и в окрестности области 12 или другом месте может быть расположен источник. На фиг. 17 показана петлявая rl 2R COSS с круглой ЭПО. На фиг. 18 и 19 в продольно-вертикальной ^-плоскости представлены rl R COSS показанные, соответственно на фиг. 16 и 17. Толстыми пунктирными линиями показаны ЭПО. Символами Н и м, соответственно отмечены источники и детекторы. In FIG. Figures 15 and 16 show wide-flow rl R COSS, whose EPO in the projection onto the λ-plane are made in the form of sectors, respectively, straight lines and parabolas. Moreover, in FIG. 15 shows the loopback rl mR COSS, in FIG. 16 shows a direct-bireflective multi-path rl R COSS (abbreviated as direct-reflective rl 2R COSS). Loop rl mR COS shown in FIG. 15, in principle, can be performed single-channel or multi-channel - for example, the first stream in the vicinity of region 12, after four reflections, can be wiped from COSS (shown dashed lines) for detection, and in the vicinity of region 12 or another place, a source may be located. In FIG. 17 shows a loopback rl 2R COSS with round EPO. In FIG. 18 and 19 in the longitudinal-vertical ^ -plane are represented by rl R COSS shown, respectively, in FIG. 16 and 17. Thick dotted lines show EPO. Symbols N and m respectively indicate sources and detectors.
На фиг. 20-25 представлены 3D 2V mR COSS (3D - 3-х мерная, mR - многоотражательная), выполнение в однопроекционно-двухпетлявидном виде (сокращенно - 3D 2V£ mR COS) или многопроекцио-двухпетлявидном виде (сокращенно - 3D m2Vr mR COS), включающие две сопряженные rl mR COSS (или две И mR COSS), λ-плоскости которых расположены параллельно. На фиг. 20 и 21, соответственно, в проекции на продольно-вертикальную Й-плоскость и на λ- плоскость представлены однопроекционно-двухпетлявидная 3D mR COS (сокращенно - 3D 2Vt mR COS, выполненная с четырьмя удлиненными отражателями Ril с соответствующими заданными направлениями лицевых векторов Л^ , где j=l,2,3,4.In FIG. Figures 20-25 show 3D 2V mR COSS (3D - 3-dimensional, mR - multi-reflective), one-projection-two-loop view (abbreviated - 3D 2V £ mR COS) or multi-projection-two-loop view (abbreviated - 3D m2Vr mR COS), including two conjugate rl mR COSS (or two AND mR COSS), the λ-planes of which are located in parallel. In FIG. 20 and 21, respectively, in the projection on the longitudinally vertical Y-plane and on the λ-plane, one-projection-two-looped 3D mR COS (abbreviated as 3D 2Vt mR COS, made with four elongated reflectors R il with the corresponding given directions of the face vectors Л ^ where j = l, 2,3,4.
При этом удлиненные боковые корректирующие СОЕ, представленные в проекции на продольно-вертикальную Й-плоскость m , (фиг. 20) и на λ-плоскость D£2^ In this case, the elongated lateral corrective SOEs presented in projection onto the longitudinally vertical Y plane m (Fig. 20) and onto the λ plane D £ 2 ^
(фиг. 21), охватывающие усредненные межэлементные части траекторий, выполнены с обеспечением возможности, по меньшей мере, одного из особенности, выбранный из ряда: корректирующий горизонтальное направление и сопряженность ионного потока; корректирующий продольно-вертикальное хроматическое расширение ионного потока; корректирующий продольно-вертикальное направление ионного потока. Отметим, что 3D 2V mR COS может иметь одну (с одной ее боковой стороны) или две (с двух ее боковой стороны) боковые корректирующие СОЕ. На фиг. 21 также показны и ί(2 - две наложенные, противоположенных направлений двух трактов A-TIF при гармонической развертке их в проекции на X -плоскость. (Fig. 21), covering the averaged inter-element parts of the trajectories, are made with the possibility of at least one of the features selected from the series: correcting the horizontal direction and the conjugation of the ion flux; corrective longitudinal vertical chromatic expansion of the ion flux; correcting the longitudinal-vertical direction of the ion flux. Note that 3D 2V mR COS can have one (on one of its lateral sides) or two (on its two lateral sides) lateral corrective SOEs. In FIG. 21 also ί (2 - two superimposed, opposite directions of two A-TIF paths with their harmonic development in projection onto the X-plane are also shown.
На фиг. 22-25 в проекциях на λ-плоскость (фиг. 22 и 23) и на продольно- вертикальную ^-плоскость (фиг. 24 и 25) представлены много-проекционная петлевая 3D mR COS (сокращенно - 3D mVr mR COS), выполненная в виде двух сопряженных rl mR COSS. In FIG. 22-25 in the projections on the λ-plane (Figs. 22 and 23) and on the longitudinally vertical ^ -plane (Figs. 24 and 25) are multi-projection loop 3D mR COS (abbreviated as 3D mVr mR COS), made in two paired rl mR COSS.
При этом на фиг. 22 и 24, соответственно в проекции на -плоскость и в проекции на Й-плоскость показана вид выполнения 3D mVr mR COSS диагональной развертки. На фиг. 23 и 25, соответственно в проекции на λ-плоскость и в проекции на %- плоскость показана вид выполнения 3D mVr mR COSS 4-х сторонней развертки. На фиг. 22-25 точки, обозначенные lk и 2к, где к=1, 2, 3, указывают очередности точек отражения, соответственно на одной и на другой rl mR COSS. Отметим, что: 3D mVr mR COSS диагональной развертки выполнена с обеспечением возможности только диагональной развертки ионного потока - каждое отражение ионного потока на одной переведет его на другой rl mR COSS; 3D mVr mR COS 4-х сторонней развертки выполнена с обеспечением возможности - с одной на другой rl mR COSS ионный поток переводят после двух отражения на каждой rl mR COSS.  Moreover, in FIG. 22 and 24, respectively, in the projection onto the β-plane and in the projection onto the Y-plane, a diagonal scan 3D mVr mR COSS is shown. In FIG. 23 and 25, respectively, in the projection onto the λ-plane and in the projection onto the% - plane, a 3D mVr mR COSS 4-way scan is shown. In FIG. 22-25 points marked lk and 2k, where k = 1, 2, 3, indicate the sequence of reflection points on one and the other rl mR COSS, respectively. Note that: 3D mVr mR COSS of diagonal scanning was performed with the possibility of only diagonal scanning of the ion flux - each reflection of the ion flux on one translates it to another rl mR COSS; 3D mVr mR COS of 4-sided scanning is made possible - from one rl mR COSS to another, the ion flux is transferred after two reflections on each rl mR COSS.
На фиг. 26-45 представлены некоторые возможности осуществления предлагаемой новой концепции S/TOF-F IP (S/TOF-F IP - «ступенчатая времяпролетная фокусировка» ионного пакета по энергетическому разбросу ионов в пакете). Отметим, что траектории трактов ионного потока показаны сплошными линиями со стрелкой. «Ступенчатая времяпролетная фокусировка» осуществляется с помощью одного или более отклоняющих-корректирующих элементов, например, в виде цилиндрических конденсаторов Dcdj , создающие секторные отклоняющие поля, где j=l, 2,.... порядковый номер цилиндрических конденсаторов, с последующей высокого порядка фокусировкой с помощью СО зеркала где j=l, 2,.... порядковый номер СО зеркал. На фиг. 26-28 в проекции на продольно-вертикальной ^-плоскости представлены однослойные, OLR (с локальными СОЕ, в частности расположенные на одной плоскости) в R COSS S/TOF-F IP: на фиг. 26 - при одном зеркале, и при 1-ом повороте A-TIF на зеркало; на фиг. 27 - при 2-х зеркалах, и при 0,5-ом повороте A-TIF на зеркало; на фиг. 28 - при одном зеркале, и при одном повороте A-TIF на зеркало; In FIG. 26-45 present some possibilities for implementing the proposed new S / TOF-F IP concept (S / TOF-F IP - “stepwise time-of-flight focusing” of an ion packet by the energy spread of ions in the packet). Note that the paths of the ion flow paths are shown by solid lines with an arrow. "Stepped time-of-flight focusing" is carried out using one or more deflecting-correcting elements, for example, in the form of cylindrical capacitors D cdj , creating sector deflecting fields, where j = l, 2, .... the serial number of cylindrical capacitors, followed by a high-order focusing using a CO mirror where j = l, 2, .... a serial number of CO mirrors. In FIG. 26-28, in a projection on a longitudinally-vertical ^ -plane, single-layer, OLRs (with local SOEs, in particular located on the same plane) are represented in R COSS S / TOF-F IP: in FIG. 26 - with one mirror, and with the 1st turn of A-TIF onto the mirror; in FIG. 27 - with 2 mirrors, and with the 0.5th turn of A-TIF to the mirror; in FIG. 28 - at one mirror, and at one turn of A-TIF on a mirror;
На группах фиг. 29-39 и 40-45 представлены mR COSS S/TOF-F IP выполненные с обеспечением одной или более периодической развертки A-TIF по λ-плоскости, соответственно: с отражением ионного потока на одной более зеркалах на всех слоях развертки (на фиг. 29-39); с отражения ионного потока на локальных зеркалах, на слоях, чередующихся со слоями без зеркал (на фиг. 40-45).  In the groups of FIG. 29-39 and 40-45 show mR COSS S / TOF-F IP designed to provide one or more periodic A-TIF scans along the λ plane, respectively: with reflection of the ion flux on one or more mirrors on all scan layers (in FIG. 29-39); with reflection of the ion flux on local mirrors, on layers alternating with layers without mirrors (in Figs. 40-45).
Как видны из фиг. 29-33 Й-плоскости представлены mR COSS S/TOF-F IP с одной или более периодической разверткой A-TIF по λ-плоскости: при одном зеркале, и при  As can be seen from FIG. 29-33 Y-planes are represented by mR COSS S / TOF-F IP with one or more periodic A-TIF sweeps along the λ-plane: with one mirror, and with
1-ом повороте A-TIF на зеркало (на фиг. 29); при 2-зеркалах в mR COSS S/TOF-F и при 1-ом повороте A-TIF на зеркало, с неразведенными (на фиг. 30) или разведенными (на фиг. 31) прямой и обратной ветвями траектории; при 2-зеркалах и при 2-х поворотах на зеркало, с неразведенными (на фиг. 32) или разведенными (на фиг. 33) прямой и обратной ветвями траектории; 1st rotation of the A-TIF on the mirror (in Fig. 29); with 2 mirrors in mR COSS S / TOF-F and with the 1st turn of A-TIF to a mirror, with undiluted (in Fig. 30) or divorced (in Fig. 31) direct and reverse branches of the trajectory; with 2 mirrors and with 2 turns on the mirror, with undiluted (in Fig. 32) or divorced (in Fig. 33) direct and reverse branches of the trajectory;
На фиг. 34-36 в проекции на λ-плоскость показаны, приведенные выше на фиг. 29-  In FIG. 34-36 in a projection onto the λ plane are shown above in FIG. 29-
33 mR COSS S/TOF-F IP с одной (с целью нагромождения чертежа) периодической развертки A-TIF в ней: на фиг. 34 представлена mR COSS, показанная и фиг. 29; на фиг. 35 представлена mR COSS, показанные на фиг. 30 (при прямом и обратном прохождении) и фиг. 31; на фиг. 36 представлены mR COSS, показанные на фиг. 32 (при прямом и обратном прохождении) и фиг. 33. 33 mR COSS S / TOF-F IP with one (for the purpose of piling up the drawing) periodic A-TIF scan in it: in FIG. 34 shows mR COSS shown and FIG. 29; on FIG. 35 shows the mR COSS shown in FIG. 30 (with forward and reverse passage) and FIG. 31; in FIG. 36 shows the mR COSS shown in FIG. 32 (with forward and reverse passage) and FIG. 33.
На фиг. 37-39 в проекции на Й-плоскость приведены, соответственно 1-й, 2-й и 3-й слои однопериодической развертки A-TIF в mR COSS S/TOF-F IP, показанной выше на фиг. 30. Слои при одной развертке A-TIF, в проекции на Й-плоскость, в mR COSS  In FIG. 37-39 in the projection onto the Y-plane, respectively, the 1st, 2nd and 3rd layers of the single-period A-TIF scan in mR COSS S / TOF-F IP shown above in FIG. 30. Layers in a single A-TIF scan, projected onto the Y-plane, in mR COSS
S/TOF-F IP, показанной выше на фиг. 31, в принципе такие же как на фиг. 37-39, только вместо фиг. 38 будет его вертикально перевернутый аналог. Количество поворотов на зеркало можно увеличить на основе обеспечения добавления, между слоями расположения СО-зеркала, одного или более слоев развертки A-TIF без зеркал. На фиг. 40-43, приведены, соответственно 1-й, 2-й, 3-й, 4-й слои однопериодической развертки A-TIF в mR COSS S/TOF-F IP, выполненной с обеспечением развертки A-TIF в слоях, чередующихся с 2-мя локальными СО- зеркалами и без зеркал. При этом периодическая развертка A-TIF в mR COSS S/TOF- F IP на фиг. 40-43 получены на основе обеспечения добавления одного слоя развертки A-TIF без зеркал, расположив его между слоями расположения СО-зеркал в mR COSS S/TOF-F IP, показанной на фиг. 30. S / TOF-F IP shown above in FIG. 31 are basically the same as in FIG. 37-39, only instead of FIG. 38 will be its vertically inverted counterpart. The number of rotations per mirror can be increased based on the addition, between the layers of the CO-mirror arrangement, of one or more A-TIF scan layers without mirrors. In FIG. 40-43, respectively, the 1st, 2nd, 3rd, 4th layers of the single-period A-TIF scan in mR COSS S / TOF-F IP are shown, which are designed to ensure the A-TIF scan in layers alternating with 2 local CO mirrors and without mirrors. In this case, the periodic A-TIF scan in mR COSS S / TOF-F IP in FIG. 40-43 are obtained on the basis of providing the addition of one A-TIF scan layer without mirrors, placing it between the layers of the CO-mirrors in the mR COSS S / TOF-F IP shown in FIG. thirty.
На фиг. 44 в проекции на λ-плоскость показан, вид однопериодической развертки A-TIF в mR COSS S/TOF-F IP, приведенных выше на фиг. 40-43.  In FIG. 44, in a projection onto the λ plane, is a view of a single-period A-TIF scan in mR COSS S / TOF-F IP shown above in FIG. 40-43.
На фиг. 45 в проекции на λ-плоскость показан, вид однопериодической развертки  In FIG. 45 is a projection onto a λ plane, a view of a single-periodic scan
A-TIF в mR COSS S/TOF-F IP, приведенной выше на фиг. 32, при обеспечении добавления, между слоями содержащие СО-зеркала, одного слоя развертки A-TIF без зеркал. mR COSS S/TOF-F IP могут быть выполнены широкопоточными, однотрактными или многотрактными. A-TIF in mR COSS S / TOF-F IP above in FIG. 32, while providing the addition, between layers containing CO mirrors, of one A-TIF scan layer without mirrors. mR COSS S / TOF-F IP can be multi-channel, single-channel or multi-channel.
mR COS со ступенчатой фокусировкой имеют высокие показатели компактности, разрешающей способности и скорости сканирования.  Stepped focus mR COSs have high compactness, resolution and scanning speed.
На фиг. 46-50 в проекции на вертикальную плоскость, совмещенную с XY - плоскостью прямоугольной декартовой системы координат XYZ, показаны некоторые примеры формирования систем пропускных окон ионно-источникового блока (сокращенно ИИ-блок) с энергофильтрующим SFFI: In FIG. 46-50 in a projection onto a vertical plane, combined with XY - the plane of the rectangular Cartesian coordinate system XYZ, some examples of the formation of the system of pass-through windows of the ion-source block (abbreviated AI block) with energy-filtering SFFI are shown:
- на фиг. 46, 47 и 48 показаны системы пропускных окон при двоякосимметричном поле, среднее плоскости симметрии которого совмещены с координатной XZ и YZ плоскостями, соответственно при их видах: однооконный, двухоконный, шестиоконный;  - in FIG. Figures 46, 47, and 48 show access window systems for a bi-symmetric field, the average plane of symmetry of which is aligned with the coordinate XZ and YZ planes, respectively, with their types: single-window, two-window, six-window;
на фиг. 49 и 50 показаны системы пропускных окон при аксиальносимметричное поле (вращательной симметрией, ось симметрии которого совмещена с координатной осью Z), которые соответственно включают одно кольцевое окно и кольце-секторного вида четыре окна.  in FIG. Figures 49 and 50 show access window systems with an axially symmetric field (rotational symmetry, the axis of symmetry of which is aligned with the coordinate axis Z), which respectively include one circular window and four windows in a sector-view ring.
Накопительно-выталкивающая камера ИИ-блока с энергофильтрующим SFFI может быть формирован на основе присоединения к каждой из них любой из систем пропускных окон показанных на фиг. 46-50.  The storage and ejection chamber of the AI unit with energy-filtering SFFI can be formed by attaching to each of them any of the access window systems shown in FIG. 46-50.
В принципе любой ИИ-блок, в том числе с энергофильтрующим SFFI, может быть выполнен с «компенсированной разницей длины хода ионных траекторий». Отметим, что во всех фигурах A-TIF трактов ионного потока показаны сплошными линиями со стрелкой. На фиг. 51 показан общий принцип выполнения ступенчатого ИИ-блока с «компенсированной разницей длины хода ионных траекторий». При этом каждая накопительно-выталкивающая камера ИИ-блока включает группы электродов - на фиг. 51 ИИ-блок состоит из трех групп электродов, каждая из которых включает четырех локальных электродов и состыкована с одной из трех накопительно-выталкивающих камер isSl, is52 is53. Как показаны на фиг. 51 три тракта ионного потока не имеют разницу длины хода между собой при падении на плоскость АА1 - выполнен с «компенсированной разницей длины хода ионных траекторий». In principle, any AI unit, including one with energy-filtering SFFI, can be made with a “compensated difference in the ion path trajectory.” Note that in all A-TIF figures, the ion flux paths are shown by solid lines with an arrow. In FIG. 51 shows the general principle of a stepwise AI block with a “compensated difference in the ion path trajectory”. In this case, each storage-pushing chamber of the AI block includes groups of electrodes - in FIG. 51 AI block consists of three groups of electrodes, each of which includes four local electrodes and is docked with one of the three storage-ejection cameras isSl, is52 is53. As shown in FIG. 51, the three ion flow paths do not have a difference in the stroke length between themselves when they fall onto the plane AA 1 — it is made with a “compensated difference in the stroke length of the ion trajectories”.
На фиг. 52, для примера, также показана структура одной из накопительно выталкивающей камеры «21 , которая включает: выходное окно WL21 ; составляющих стенок: две боковые стенки из электроизоляционного материала spl sp2 выталкивающий электрод еЕ и накапливающего ионов объема iV , который образован упомянутыми составляющими стенок выталкивающей камеры «21.  In FIG. 52, for example, also shows the structure of one of the cumulatively ejecting chamber "21, which includes: an output window WL21; constituent walls: two side walls of the insulating material spl sp2 buoyant electrode eE and the accumulating ions of volume iV, which is formed by the said constituent walls of the buoyancy chamber "21.
Конечно, виды формирования ИИ-блока с энергофильтрующим SFFI весьма разнообразны, также как и виды формирования систем пропускных окон. На фиг. 53-57 в проекции на Й-плоскость (фиг. 53 и 54) и в проекции на λ-плоскость (фиг.  Of course, the types of formation of the AI block with energy-filtering SFFI are very diverse, as well as the types of formation of access window systems. In FIG. 53-57 in the projection onto the Y-plane (Figs. 53 and 54) and in the projection onto the λ-plane (Fig.
55а и 55Ь) показаны примеры формирования линейных ИИ-блоков с энергофильтрующим SFFI. 55a and 55b) shows examples of the formation of linear AI blocks with energy-filtering SFFI.
На фиг. 54 дополнительно показаны ловушки pi и р2 для блокирования часть ионного потока при обеспечении возможности пропускания в анализаторный канал потока ионов с заданной или регулируемой областью (выбора энергетической шириной и положения этой ширины) энергетического распределения ионов в потоке. При этом IlL0g - мелкоячеистая сетка для пропускания ионов в ловушки, wl и w2 - стенки ловушки.  In FIG. 54 additionally shows traps pi and p2 for blocking part of the ion flux while allowing an ion stream with a predetermined or adjustable region (selection of the energy width and position of this width) of the ion energy distribution in the stream to pass into the analyzer channel. In this case, IlL0g is a fine mesh network for passing ions into traps, and wl and w2 are the walls of the trap.
На фиг. 56 и 57 в проекции на Й-плоскость показаны примеры формирования возвратноточных ИИ-блоков с энергофильтрующим SFFI. На фиг. 51-57 показаны разноисточниковые многотрактные ИИ-блоки с энергофильтру ющим SFFI - с отдельными накопительно-выталкивающими камерами для каждого ионного тракта. В случае, когда все тракты ионного потока сформированы из одного источника, ИИ-блок с энергофильтрующим SFFI является одноистчниковым. При этом, два или более одноисточниковые монооконные накопительно-выталкивающие камеры могут быть выполнены, в принципе, в виде одной мультиконной накопительно-выталкивающей камеры. In FIG. 56 and 57 in the projection onto the Y-plane, examples of the formation of return-flow AI blocks with energy-filtering SFFI are shown. In FIG. 51-57, multi-path multi-channel AI units with energy-filtering SFFI are shown with separate storage-ejection chambers for each ion path. In the case when all the paths of the ion flux are formed from the same source, the AI block with SFFI energy-filtering is single-source. At the same time, two or more single-source single-window accumulative-ejection cameras can be made, in principle, in the form of a single multicon accumulative-ejection camera.
На фиг. 46-57 показаны ИИ-блоки с энергофильтрующим SFFI и его составляющие при двоякосимметричном и аксиальносимметричном полях.  In FIG. 46-57, AI-blocks with energy-filtering SFFI and its components are shown for bi-symmetric and axially symmetric fields.
Перейдем к рассмотрению ИИ-блоки с энергофильтрующим SFFI, включающие конденсаторного вида COSS. Некоторые, из таких COSS представлены на фиг. 58-63. Напомним, что во всех фигурах в данной заявки A-TIF, показаны сплошными линиями со стрелкой. We turn to the consideration of AI-blocks with energy-filtering SFFI, including the capacitor type COSS. Some of these COSSs are shown in FIG. 58-63. Recall that in all the figures in this application, A-TIFs are shown by solid lines with an arrow.
На фиг. 58 в проекции на ху -плоскость показана COSS 2cl, состоящая из двух плоских конденсаторов cll и с12, симметрично расположенные относительно yz- плоскости декартовой системы координат xyz . На фиг. 59 в проекции на xz - плоскость показан фильтрующий конденсаторного вида COSS 2clF, выполненный на основе конденсаторной системы 2d, где каждый плоский конденсатор состыкованы передним ΠΘ1 и задним ΠΘ2 электрод-диафрагмами.  In FIG. 58 in the projection onto the xy plane, COSS 2cl is shown, consisting of two flat capacitors cll and c12, symmetrically located relative to the yz plane of the Cartesian coordinate system xyz. In FIG. 59 in a projection on the xz-plane, a filter capacitor type COSS 2clF is shown, made on the basis of the 2d capacitor system, where each flat capacitor is joined by the front ΠΘ1 and rear ΠΘ2 electrode diaphragms.
На фиг. 60 в проекции на ху -плоскость показан с торцовой части цилиндрический конденсатор сЗ, состоящий из двух концентричных цилиндров с31 и с32, ось симметрии которых совмещена с Z- осью декартовой системы координат xyz . При этом показана возможность усечение сектора цилиндрического конденсатора сЗ с центральным углом γ3. На фиг. 61 в проекции на xz -плоскость показан с торцовым вход-выходом фильтрующий конденсаторного вида COSS c31F, выполненный на основе цилиндрического конденсатора сЗ , где цилиндрический конденсатор состыкован передним ΠΖ 1 и задним YID2 дисковыми электрод-диафрагмами. In FIG. 60, in the projection onto the xy plane, a cylindrical condenser c3 consisting of two concentric cylinders c31 and c32, the axis of symmetry of which is aligned with the Z axis of the Cartesian coordinate system xyz, is shown from the end part. In this case, the possibility of truncating a sector of a cylindrical capacitor c3 with a central angle γ3 was shown. In FIG. 61 in the projection onto the xz-plane shown with a front-end input-output filtering capacitor type COSS c31F, made on the basis of a cylindrical capacitor C3, where the cylindrical capacitor is connected by the front ΠΖ 1 and rear YID2 disk electrode diaphragms.
На фиг. 62 в проекции на xz -плоскость показан с боковой части сектор цилиндрического конденсатора с32. На фиг. 63 в проекции на ху -плоскость показан с боковым вход-выходом фильтрующий конденсаторного вида COSS c32F, выполненный на основе сектора цилиндрического конденсатора с32 , где цилиндрический конденсатор состыкованы передним ΠΘ1 и задним ΠΘ2 электрод-диафрагмами.  In FIG. 62, in a projection onto the xz plane, a sector of a cylindrical capacitor c32 is shown from the side. In FIG. 63, in the projection onto the xy plane, a filtering condenser type COSS c32F is shown with a lateral input-output, based on the sector of the cylindrical capacitor c32, where the cylindrical capacitor is joined by the front ΠΘ1 and rear ΠΘ2 electrode diaphragms.
Размеры рассмотренных фильтрующих конденсаторного вида COSS c31F и c32F в одном из направлении координатных осей физический не ограничены. COSS, выполненный на основе цилиндрического конденсатора может работать с кольцевой формы ионным потоком. Эти их особенности при соответствующих стыковках их с соответствующими пропускными окнами и выборе симметрии входных окон позволяют использовать их для многотрактного потока заряженных частиц. Фильтрующая конденсаторного вида COSS можно непосредственно стыковать с коротко импульсного вида источниками ионов, каковыми, например, являются источники с применением коротко импульсного лазерного излучения.  The sizes of the considered filtering condenser type COSS c31F and c32F in one of the directions of the coordinate axes are not physical. COSS, made on the basis of a cylindrical capacitor, can operate with a ring-shaped ion flow. These features of them, with their corresponding joints with the corresponding through-windows and the choice of input window symmetry, allow them to be used for a multi-path flow of charged particles. A filtering condenser type COSS can be directly coupled to a short-pulse type ion source, such as, for example, sources using short-pulse laser radiation.
MS может включать нескольких каналов и/или трактов. Многоканальный MS может быть выполнен с обеспечением возможности, одновременного или поочередного направления (переводно-разноканальный) ионного потока, по меньшей мере, по одному укороченному и по одному высокоразрешающему MS-каналам. Переводно- разноканальный MS включает два или более разнообразные виды каналов и с помощью дополнительного COSS или дополнительных электродов, поочередно переводят один или более ионных потоков в разные каналы. An MS may include multiple channels and / or paths. Multichannel MS can be performed with the possibility of simultaneous or alternate direction (translating-multichannel) of the ion stream, at least one shortened and one high-resolution MS channels. A multi-channel MS includes two or more different types of channels and with using an additional COSS or additional electrodes, one or more ion streams are alternately transferred to different channels.
На фиг. 64 -67 приведены примеры использования энергофильтрующих SFFI в MS, когда ИИ-блок включает однообразные тракторные ионные потоки, т.е. все ионные потоки по форме одинаковые. Перпендикулярными пунктирными линиями показаны плоскости Ptf времяпролетной фокусировки.  In FIG. 64 -67 are examples of the use of energy-filtering SFFI in MS, when the AI unit includes uniform tractor ion flows, i.e. all ion fluxes are identical in shape. The perpendicular dashed lines show the Ptf planes of the time-of-flight focusing.
На фиг. 64 и 65 в проекции на X показаны MS с SFFI, созданные на основе систем, показанных на фиг. 55а и 55Ь. In FIG. 64 and 65, in a projection on X, MSs with SFFI are shown based on the systems shown in FIG. 55a and 55b.
На фиг. 66 в проекции на Й-плоскость показано ИИ-блоки с энергофильтрующим SFFI, выполненный с обеспечением возможности времяпролетной фокусировкой ионных пакетов, на основе двух отражении. Отметим, что данный ИИ-блок может быть использован как TOF MS. Важной частью его является двухотражательный СО-узел выделенный отдельно на фиг. 67. Анологичные двухотражательные СО-узлы могут быть выполнены при любой симметрией поля. Двухотражательный СО-узел, в частности может быть выполнен двумерным или вращательной симметрией относительно оси Z и может быть присоединен к ИИ-блоку с двумерным конденсатором или с COSS осесимметричным полем (цилиндрический конденсатор или любой другой осесимметричный энергофильтр).  In FIG. 66 in a projection onto the Y-plane shows AI-blocks with energy-filtering SFFI, made with the possibility of time-of-flight focusing of ion packets, based on two reflections. Note that this AI block can be used as TOF MS. An important part of it is the two-reflection CO unit, which is isolated separately in FIG. 67. An analogous two-reflection CO-nodes can be performed with any field symmetry. A two-reflection CO unit, in particular, can be made two-dimensional or rotational symmetry about the Z axis and can be connected to an AI unit with a two-dimensional capacitor or with a COSS axisymmetric field (a cylindrical capacitor or any other axisymmetric energy filter).
На фиг. 68 представлено двузонное Ю зеркало K160R с усредненным лицевым вектором п , содержащий: плоскую заглушку K161Rn, составляющие первого К161 электрода; вторые электроды К162.1 и К162.2 двух зон; третье электроды К163.1 и К163.2 двух зон; четвертые электроды К164.1 одной зоны и горизонтальное составляющее К164.2 и боковые составляющие K164sl, K164s2 четвертого электрода другой зоны. При этом межэлектродные щелей выполнены прямолинейно и вертикально к продольно-вертикальной плоскостью 10 зеркала. Конечно, электрод К164.2 может быть выполнен без боковых составляющих. Подобные двузонное IO зеркало для падающего и отраженных ионных потоков может иметь разные фокусные расстояний. Такое свойство двузонного Ю зеркала можно использовать для расширения функциональных возможностей COSS, особенно для COSS S/TOF-F IP. In FIG. 68 is a two-zone 10K mirror K160R with an averaged face vector n, comprising: a flat plug K161Rn constituting the first K161 electrode; second electrodes K162.1 and K162.2 of two zones; the third electrodes K163.1 and K163.2 of two zones; the fourth electrodes K164.1 of one zone and the horizontal component K164.2 and the side components K164sl, K164s2 of the fourth electrode of the other zone. In this case, the interelectrode slots are made rectilinearly and vertically to the longitudinally vertical plane 10 of the mirror. Of course, the K164.2 electrode can be made without side components. Similar two-band IO mirrors for incident and reflected ion fluxes can have different focal lengths. This feature of a two-band Yu mirror can be used to expand the functionality of COSS, especially for COSS S / TOF-F IP.
На фиг. 69а и 69Ь в объемном виде показаны два примера формирования электродных групп совместно с системой пропускных окон:  In FIG. 69a and 69b in a three-dimensional form, two examples of the formation of electrode groups together with a through-window system are shown:
- на фиг. 69а показан с вращательной симметрией четырехэлектродный удлиненнный EADc , который в принципе является энергофильтрующим SFFI с вращательной симметрией относительно координатной оси Z;  - in FIG. 69a shows, with rotational symmetry, a four-electrode elongated EADc, which in principle is an energy-filtering SFFI with rotational symmetry about the Z coordinate axis;
- на фиг. 69Ь показан двокосимметричный четырехэлектродный ЕС\2\, который в принципе является энергофильтрующим SFFI с двокосимметричным распределением поля, и включает: четыре локальные электроды 261 , 262 , 263 , 264 ; пограничную поверхность (система пропускных окон) ПС1 в форме сектора цилиндра; два удлиненные входные окна WC2\ и WC22 ; электрод-диафрагму ΠΧΘ с выходным окном Θ/ .  - in FIG. 69b shows a bi-symmetric four-electrode EC \ 2 \, which, in principle, is an energy-filtering SFFI with a bi-symmetric field distribution, and includes: four local electrodes 261, 262, 263, 264; boundary surface (access window system) PS1 in the form of a sector of the cylinder; two elongated input windows WC2 \ and WC22; aperture electrode ΠΧΘ with an output window Θ /.
Энергофильтрующие SFFI показанные на фиг. 69а и 69Ь, а также другие их типы могут дополнительно содержать, после электрода-диафрагмы, по меньшей мере, один электрод. Пример такого случая показан на фиг. 70, в виде ЕС125 , которой после диафрагмы ΠΧΘ содержит дополнительно два электрода 265 и 266. Присутствие таких электродов в предыдущих фигурах не показано, чтобы не загромождать чертежи, но будем всюду предполагать возможность присутствие таких электродов.  The energy filtering SFFIs shown in FIG. 69a and 69b, as well as their other types, may further comprise, after the diaphragm electrode, at least one electrode. An example of such a case is shown in FIG. 70, in the form of EC125, which after the diaphragm ΠΧΘ contains an additional two electrodes 265 and 266. The presence of such electrodes in the previous figures is not shown so as not to clutter the drawings, but we will always assume the possibility of the presence of such electrodes.
На фиг. 71-77 представлены COS анализатора некоторых видов TOF MS. На фиг. 71 и 72 представлены электродные системы COS TOF MS с прямолинейной общей осью, т. е. когда величины острых углов γχ и γ2 , между направлениями входными в поле и выходными из поля ионными потоками, соответственно, одного СО зеркала и другого СО зеркала (возвратноточного ИИ- блока), ограничены в пределах: γ = γ2 =0. На фиг. 71 показано объемные изображений электродов осесимметричной COS TOF MS; на фиг. 72 представлена в разрезе такого COS TOF MS, в проекции на продольно-вертикальной Й-плоскости, и характерные A-TIF в ней; ПМ1 и ПМ2, соответственно, электроды-заглушки начала и конца электродных систем; 6к, где к = 1, 2, 3, ... - порядковый номер цилиндрических электродов; S1 и SS2 - выходные окна источников; SV1 и SV2 - пространства скопления ионов в источниках; VE1 и VE2 - выталкивающие электроды ионов в источниках; D1 и D2 - детекторы; ill и il2 - соответственно, прямая и обратная ветви A-TIF; i21 и i22 - соответственно, прямая и обратная ветви A-TIF другого тракта ионов. In FIG. 71-77 are presented COS analyzer of some types of TOF MS. In FIG. 71 and 72, the COS TOF MS electrode systems with a rectilinear common axis are represented, i.e., when the sharp angles γ χ and γ 2 are between the directions of the input fluxes and the output fluxes of the ion fluxes of one CO mirror and another CO mirror, respectively ( return-accurate AI block), limited to: γ = γ 2 = 0. In FIG. 71 shows volumetric images of electrodes of an axisymmetric COS TOF MS; in FIG. 72 is a sectional view of such a COS TOF MS, in projection on a longitudinally vertical Y-plane, and characteristic A-TIF in it; PM1 and PM2, respectively, stub electrodes of the beginning and end of electrode systems; 6k, where k = 1, 2, 3, ... is the serial number of cylindrical electrodes; S1 and SS2 - output windows of sources; SV1 and SV2 - ion accumulation spaces in sources; VE1 and VE2 - pushing ion electrodes in the sources; D1 and D2 - detectors; ill and il2 - respectively, the forward and reverse branches of A-TIF; i21 and i22 are, respectively, the direct and reverse branches of the A-TIF of another ion path.
Конечно, могут быть другие подобные варианты выбора электродов, например могут отсутствовать заглушки (вертикально-ограничительный электрода) и т. д. Аналогичным образом могут быть созданы другие виды COS TOF MS, например с трансаксиальным распределением поля.  Of course, there may be other similar electrode selection options, for example, there may be no plugs (vertical-limiting electrode), etc. Other types of COS TOF MS, for example, with a transaxial field distribution, can be created in the same way.
На фиг. 73-77 в проекции на продольно-вертикальную Й-плоскость показаны некоторые примеры выполнения систем 3D mVr mR COS 4-х сторонней развертки и 3D 2Vt mR COS, а также характерные A-TIF в них. При этом они представлены: вогнутой боковой A-TIF (/iCh θ) - на фиг. 73; прямолинейной боковой A-TIF (yiCA =In FIG. 73-77 in a projection onto a longitudinally vertical Y-plane, some examples of 3D mVr mR COS systems of 4-sided scanning and 3D 2Vt mR COS, as well as characteristic A-TIFs in them are shown. Moreover, they are presented: concave lateral A-TIF (/ iCh θ) - in FIG. 73; rectilinear lateral A-TIF (y iCA =
0) - на фиг. 74; выпуклой боковой A-TIF ( iCh θ) - на фиг. 75-77. Для упрощения фигур на фиг. 73-76 показаны только одна половина 3D mVr mR COS и 3D 2Vt mR COS, что является возможной, так как координатная ΥΖ-плоскость является плоскостю симметрии, (симметрия нарушается, когда боковые корректоры не одинаковые или есть только один боковой корректор). На фиг. 73-75 показаны 3D mVr mR COS (многопроекционно-двухпетлевые) с цельно-круговыми отражателями. На фиг. 76 и 77 показанны однопроекционно-двухпетлевые 3D 2VC mR COS (однопроекционно-двухпетлевые). 0) - in FIG. 74; convex lateral A-TIF ( iCh θ) - in FIG. 75-77. To simplify the figures in FIG. 73-76 shows only one half of 3D mVr mR COS and 3D 2Vt mR COS, which is possible, since the coordinate координат-plane is a plane of symmetry (symmetry is broken when the side corrections are not the same or there is only one side corrector). In FIG. 73-75 show 3D mVr mR COS (multi-projection-two-loop) with solid circular reflectors. In FIG. 76 and 77 show single-projection-two-loop 3D 2VC mR COS (single-projection-two-loop).
На фиг. 78 в проекции на yz -плоскость представлен внешний вид TOF MS с 3D  In FIG. 78 projected onto the yz-plane presents the appearance of TOF MS with 3D
2VI mR COS с четырьмя отделениями 21 , Р22 , 23 и ^24 присоединенной откачной системы. 2VI mR COS with four compartments 21 , P 22 , 23 and ^ 24 attached pumping system.
На фиг. 79 в проекции на yz -плоскость представлен внешний вид TOF MS с 3D 2Vr mR COS с четырьмя отделениями Рп , Р12 , Р13 и Р14 присоединенной откачной системы. In FIG. 79, a projection onto a yz-plane shows the appearance of a TOF MS with 3D 2Vr mR COS with four compartments P p , P 12 , P 13 and P 14 of an attached pumping system.
Далее на фиг. показаны некоторые виды магнитов и возможности их применения их в CES (CES - присоединенная откачная система).  Next, in FIG. shows some types of magnets and the possibilities of their application in CES (CES - attached pumping system).
На фиг. 80, 81, и 82 показаны два типа периодичнозамкнуто-многослоенного PG - вида магнита, при частном случае, когда магнит имеет всего три слоя и они прямые. Конечно они могут содержать два слоя или более трех слойев, также могут быть криволинейными. В любом случае в периодичнозамкнуто-многослоенных магнитах: ширина зазора между слоями мала /иу/ -» 0 , толщина слоя меньше чем его длина Μ.μ 1μ . In FIG. 80, 81, and 82 show two types of periodically closed multilayer P G - a type of magnet, in the particular case when the magnet has only three layers and they are straight. Of course, they can contain two layers or more than three layers, can also be curved. In any case, in periodically closed multilayer magnets: the width of the gap between the layers is small / uy / - »0, the thickness of the layer is less than its length Μ.μ 1μ.
На фиг. 80, 81 показаны два типа периодичнозамкнуто-многослоеного Рс -вида магнита, соответственно замкнутый по краям PGazx тип и замкнутый через перемычек PGbzx тип. На фиг. 81 показаны, когда: слои замкнуты через четыре перемычки cs\ , csl , cs3 и cs4 ; двоякосимметричный относительно двух плоскостей - координатной zy-плоскости и геометрической средней плоскости, параллельной координатной ху-плоскости. В общем случае эти условий не обязательны - количество перемычек и пространственные конфигурации могут быть произвольными. На фиг. 82 показан i^ -вида магнит в разрезе по поперечно- вертикальной плоскости. In FIG. 80, 81 are shown two types of periodically closed multilayer P c type of magnet, respectively closed at the edges of P Ga zx type and closed through jumpers P Gb zx type. In FIG. 81 are shown when: the layers are closed through the four jumpers cs \, csl, cs3 and cs4; bi-symmetric with respect to two planes - the coordinate zy-plane and the geometric mid-plane parallel coordinate x-plane. In the general case, these conditions are not necessary - the number of jumpers and spatial configurations can be arbitrary. In FIG. 82 shows an i ^ type magnet in cross section along a transverse vertical plane.
На фиг. 83 и 84 показаны примеры выполнения CES (CES - присоединенных откачных систем) в виде ионных насосов и возможности расположения магнитов в них.  In FIG. 83 and 84 show examples of the implementation of CES (CES - attached pumping systems) in the form of ion pumps and the possibility of arranging magnets in them.
На фиг. 83 показан пример формирования двух боковых магнитных групп 0X3 - размещения, 0X4 -размещения и поперечно-средней группы магнитов 0X7 - размещения совместно с системой плоских пластинчатых анодных электродов A3 и катодных электродов СЗ , расположенных параллельно между собой и периодично чередующимися.  In FIG. 83 shows an example of the formation of two lateral magnetic groups 0X3 - placement, 0X4-placement and the transverse-middle group of magnets 0X7 - placement together with a system of flat plate anode electrodes A3 and cathode electrodes SZ, parallel to each other and periodically alternating.
На фиг. 84 показан пример антисимметричного, относительно плоскости ху , формирования четырех групп магнитов. На фиг. 84 в сечении, по ху плоскости, показан один из видов формирования CES: СП и С12 - соответственно правый и левый пластинчатые катодные электроды; А2 - группа цилиндрических анодных электродов. Конечно, можно формировать другие формы электродов.  In FIG. 84 shows an example of the formation of four groups of magnets antisymmetric, with respect to the xy plane. In FIG. 84 in cross section, along the xy plane, one of the types of CES formation is shown: SP and C12 — right and left plate cathode electrodes, respectively; A2 is a group of cylindrical anode electrodes. Of course, other forms of electrodes can be formed.
На фиг. 83 и 84 также показаны sP3.1 и sP3.2 - два каналы CES (канал-окна между CES и IB-каналом) с системой перегородок рР1, рР2 и рРЗ, предназначенной для обеспечения предохранения областей отражения IB-канала от металлического мусора исходящего из CES.  In FIG. 83 and 84 also show sP3.1 and sP3.2 - two CES channels (window channel between the CES and IB channel) with the system of partitions pP1, pP2 and pPZ designed to protect the reflection areas of the IB channel from metal debris emanating from CES

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Одноканальный или многоканальный TOF MS (TOF MS - времяпролетный масс- спектрометр), включающий: 1. Single-channel or multi-channel TOF MS (TOF MS - time-of-flight mass spectrometer), including:
(i) содержащий, по меньшей мере, ИИ-блок (блок ионного источника) и анализаторный блок, и их соответствующие каналы, которые содержать свои соответствующие COSS (COSS - корпускулярно-оптическую подсистемой) в каждом канале блока;  (i) comprising at least an AI unit (ion source unit) and an analyzer unit, and their respective channels, which contain their respective COSS (COSS - particle-optical subsystem) in each channel of the unit;
(И) детекторную систему, включающую один или более детекторы;  (Ii) a detection system comprising one or more detectors;
(Ш) контроллерно-компьютерную систему, (W) computer-controller system,
отличающийся тем, что: по меньшей мере, один из MS-каналов выполнен с обеспечением возможности функционирования в узкопоточным и/или широкопоточным (возможность работы узким и/или широким ионными потоками), и однотрактном и/или многотрактном (nD jP, где D - dimensCOnal, Р- path, n=2,3, j=l,2,3,...) режимах, при этом имеет, по меньшей мере, одну из особенностей:  characterized in that: at least one of the MS channels is configured to operate in narrow-flow and / or wide-flow (the ability to work in narrow and / or wide ion flows), and single-channel and / or multi-channel (nD jP, where D - diameterCOnal, P-path, n = 2,3, j = l, 2,3, ...) modes, at the same time it has at least one of the features:
(a) COSS его анализаторного канала включает один или более, выбранные из видов двухотражательных составляющих COSS узлов, включая видов V5R  (a) the COSS of its analyzer channel includes one or more selected from types of two-reflection components of COSS nodes, including V5R species
(петлевого отражения) и Z5R (Ζ-образного отражения), каждый из которых содержит пару СО (СО-копускулярно-оптический) зеркал, выбранные из ряда однозоных и двухзанных зеркал, и выполнен с обеспечением возможности выбора величин острых углов γ и γ2 , между направлениями ионного потока выхода из одного СО зеркала и входа в другое СО зеркала, ограничены в пределах: - -гсАИ^ ^О и 0</j <ιτ/4; 0</2 < /4 и - ir/4</2 <0; (loop reflection) and Z5R (Ζ-shaped reflection), each of which contains a pair of CO (CO-copuscular-optical) mirrors selected from a number of single-zone and two-gap mirrors, and is configured to select sharp angles γ and γ 2 , between the directions of the ion flux of the exit from one CO mirror and the entrance to another CO mirror, they are limited in the range: - gcAI ^ ^ 0 and 0 </ j <vτ / 4; 0 </ 2 </ 4 and - ir / 4 </ 2 <0;
(b) COSS его анализаторного канала включает один или более отклоняющие- корректирующие СОЕ (СОЕ - корпускулярно-оптические элементы), выполненные с обеспечением возможности, по меньшей мере, одной из особенностей, выбранной из ряда: низкого порядка TOF-F IP (TOF-F IP -времяпролетная фокусировка ионного пакета по энергетическому разбросу ионов в пакете), для обеспечения S/TOF-F IP (S/TOF-F IP - «ступенчатая времяпролетная фокусировка» ионного пакета по энергетическому разбросу ионов в пакете) совместно с однозонным или двузонным СО-зеркалом; направления ионного потока из одного в другое зеркало; компенсация вертикальной пространственной дисперсии («расплывании») ионного потока; (b) COSS of its analyzer channel includes one or more deflecting-correcting SOEs (SOEs - particle-optical elements) made with the possibility of at least one of the features selected from the series: low order TOF-F IP (TOF-F IP - time-of-flight focusing of the ion packet by the energy dispersion of ions in the packet), to provide S / TOF-F IP (S / TOF-F IP - "step-by-step time-of-flight focusing" of the ion packet by the energy spread of ions in the packet) in conjunction with a single-band or two-band CO mirror; the direction of the ion flow from one to another mirror; Compensation of vertical spatial dispersion ("spreading") of the ion flux;
(с) ИИ-блок, который включает, по меньшей мере, одно-источниковый (однотрактный или многотрактный) или многоисточниковый (многотрактный) энергофильтру ющий SFFI (SFFI - источник-формирователь потока ионов), включая их вид с «компенсированной разницей длины хода ионных траекторий», выполненный с обеспечением возможности пропускания в анализаторный канал потока ионов с заданной или регулируемой областью (выбора энергетической шириной и положения этой ширины) энергетического распределения ионов в потоке. (c) an AI unit that includes at least one source (single-channel or multi-channel) or multi-source (multi-channel) SFFI energy-filtering (SFFI - ion-former source-former), including their appearance with a “compensated difference in the ion path length trajectories ”made with the possibility of passing an ion stream into the analyzer channel with a given or adjustable region (choosing the energy width and position of this width) of the energy distribution of ions in the stream.
2. MS по п. 1, отличающийся тем, что, его, по меньшей мере, один из анализаторных каналов включает один из видов R COSS (R - отражательный), выбранную из ряда: 2. MS according to claim 1, characterized in that at least one of the analyzer channels includes one of the types of R COSS (R - reflective) selected from the series:
(a) 2V OLR COSS (2V - двухпетлевая, OLR - однослойно-отражательная), включающая четыре локальные СО-зеркала; (a) 2V OLR COSS (2V - two-loop, OLR - single-layer reflective), including four local CO-mirrors;
(b) 11 R COSS (tl - линейно-одноплоскостная), включающая два системно- удлиненные СО-зеркала выбранные из ряда: полнорядное системно-удлиненное и секторное системно-удлиненное;  (b) 11 R COSS (tl - linearly single-plane), including two system-elongated CO mirrors selected from the series: full-row system-elongated and sector-system elongated;
(с) rl R COSS (rl - концентрированные одноплоскостные), выполненные в криволинейно-граничном виде второго порядка, или п -граннего/секторном виде. (d) 3D 2V mR COSS (3D - 3-х мерная, mR -многоотражательная), выполненые в однопроекционно-двухпетлявидном виде (сокращенно - 3D 2Vt mR COS) или многопроекцио-двухпетлявидном виде (сокращенно - 3D m2Vr mR COS). (c) rl R COSS (rl are concentrated single-plane) made in a curvilinear-boundary form of the second order, or in n-face / sector form. (d) 3D 2V mR COSS (3D - 3-dimensional, mR-multi-reflective), made in a single-projection-two-looped form (abbreviated as 3D 2Vt mR COS) or multi-projection-two-looped form (in short - 3D m2Vr mR COS).
3. MS по п. 1, отличающийся тем, что, его COSS выполнена выбранной из ряда: осесимметричная, трансаксиальная, декартово-двумерная, включая их конические виды, при этом все COSS выполнены с обеспечением возможности выбора эффективной поверхности отражения в виде декартово-двумерной поверхности или сечения поверхностей в плоскости траектории ионов (падения и отражения) второго порядка, в частности секторов окружности, гиперболы, параболы. 3. MS according to claim 1, characterized in that its COSS is selected from the series: axisymmetric, transaxial, Cartesian-two-dimensional, including their conical forms, while all COSS are made with the possibility of choosing the effective reflection surface in the form of a Cartesian-two-dimensional surfaces or sections of surfaces in the plane of the ion trajectory (incidence and reflection) of the second order, in particular sectors of the circle, hyperbola, parabola.
4. MS по п. 1, отличающийся тем, что отклоняющий-корректирующий элемент в его COSS S/TOF-F IP выполнен в виде цилиндрического конденсатора. 4. MS according to claim 1, characterized in that the deflecting-correcting element in its COSS S / TOF-F IP is made in the form of a cylindrical capacitor.
5. MS по п. 1, отличающийся тем, что его COSS S/TOF-F IP выполнена с обеспечением отражения ионного потока на одном или более зеркалах на всех слоях развертки, и с обеспечением одной из особенностей: 5. MS according to claim 1, characterized in that its COSS S / TOF-F IP is configured to reflect the ion flux on one or more mirrors on all scan layers, and to provide one of the features:
(а) однослойная, OLR (OLR - с локальными СОЕ, в частности расположенные на одной плоскости), при одном и более зеркалах и при 1/2-ом или более повороте на зеркало; (a) single-layer, OLR (OLR - with local SOEs, in particular located on the same plane), with one or more mirrors and with 1/2 or more rotation to the mirror;
(Ь) одна или более периодическая развертка по λ-плоскости, при одном зеркале и при  (B) one or more periodic sweeps along the λ-plane, for one mirror and for
1-ом повороте на зеркало; 1st turn on the mirror;
(с) одна или более периодическая развертка по λ-плоскости, при 2-х зеркалах и при (c) one or more periodic sweeps along the λ-plane, with 2 mirrors and with
1-ом повороте на зеркало, с разведенными или неразведенными прямой и обратной ветвями траектории; 1st turn on the mirror, with the divorced or undiluted direct and reverse branches of the trajectory;
(d) одна или более периодическая развертка по λ-плоскости, при 2-зеркалах и при 2-х поворотах на зеркало, с разведенными или неразведенными прямой и обратной ветвями траектории. (d) one or more periodic sweeps along the λ-plane, with 2 mirrors and 2 turns on the mirror, with straight or reverse branches of the trajectory separated or undiluted.
6. MS по n. 1, отличающийся тем, что его COSS S/TOF-F IP выполнена с обеспечением развертки в слоях с локальными СО-зеркалами и чередующихся с ними слоях без зеркал, и также с обеспечением одной или более периодической развертки по λ-плоскости, с разведенными или неразведенными прямой и обратной ветвями траектории. 6. MS by n. 1, characterized in that its COSS S / TOF-F IP is configured to provide scanning in layers with local CO mirrors and alternating layers without mirrors, and also providing one or more periodic scanning along the λ plane, with or undiluted direct and reverse branches of the trajectory.
7. MS по п. 1, отличающийся тем, что его энергофильтрующий SFFI, включая их вид с «компенсированной разницей длины хода ионных траекторий» и/или возвратноточным ходом ионных траекторий (возвратноточным ИИ-блоком), выполнена с обеспечением возможности пропускания в анализаторный канал (подачи в анализатор) ионов в потоке с заданной или регулируемой областью (выбора энергетической шириной и положения этой ширины) энергетического распределения ионов в потоке, на основе постоянного или переменного значения потенциалов на электродах и/или размера пропускного окна в SFFI.  7. MS according to claim 1, characterized in that its energy-filtering SFFI, including their type with a “compensated difference in the path length of the ion paths” and / or the return path of the ion paths (return path AI block), is made possible to pass into the analyzer channel (feeding to the analyzer) ions in a stream with a given or adjustable region (choosing the energy width and position of this width) of the energy distribution of ions in the stream, based on a constant or variable value of the potentials on the electrodes and / or size crossing window SFFI.
8. MS по п. 7, отличающийся тем, что SFFI включает один или более безмагнитные СОЕ выбранные из ряда: электрическая призма, включая ее электростатическое двумерный вид; цилиндрический энергофильтр; аксиально-симметричный энергофильтр. 8. MS according to claim 7, characterized in that the SFFI includes one or more non-magnetic SOE selected from the following: an electrical prism, including its electrostatic two-dimensional form; cylindrical energy filter; axially symmetric energy filter.
9. MS по п. 7, отличающаяся тем, что в ней, по меньшей мере, одна SFFI выполнена с отводным карманом для отвода часть ионного потока от его основной анализируемой части.  9. MS according to claim 7, characterized in that at least one SFFI is provided with a drain pocket for withdrawing part of the ion stream from its main analyzed part.
10. MS по п. 1, отличающийся тем, что его вакуумный кожух выполнен в системном виде, и он создает системную вакуумную камеру, которая содержит: отделение для анализаторного блока и одно или более отделений присоединенной откачной системы, в каждом из которых расположена присоединенная откачная подсистема, содержащая периодичнозамкнуто-многослоенного ^ -вида магнит, в частности четырех групп магнитов, расположенных антисимметрично. 10. MS according to claim 1, characterized in that its vacuum casing is made in a system form, and it creates a system vacuum chamber, which contains: a compartment for the analyzer unit and one or more compartments of the attached pumping system, in each of which is located the attached pumping system subsystem, containing a periodically closed multilayer ^ -speed magnet, in particular of four groups of magnets located antisymmetrically.
11. MS по п. 10, отличающаяся тем, что в нем, по меньшей мере, одно из отделений присоединенной откачной системы расположено в области смежной с его источником ионов и/или с отражающей областью COS в MS.  11. MS according to claim 10, characterized in that at least one of the compartments of the attached pumping system is located in a region adjacent to its ion source and / or to the COS reflective region in the MS.
PCT/KZ2017/000029 2016-12-30 2017-12-29 Time-of-flight mass spectrometer and component parts thereof WO2018124861A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KZ20161219 2016-12-30
KZ2016/1219.1 2016-12-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2018124861A2 true WO2018124861A2 (en) 2018-07-05
WO2018124861A3 WO2018124861A3 (en) 2018-08-23

Family

ID=62709611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KZ2017/000029 WO2018124861A2 (en) 2016-12-30 2017-12-29 Time-of-flight mass spectrometer and component parts thereof

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2018124861A2 (en)

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020071892A1 (en) * 2018-10-04 2020-04-09 Алдан Асанович САПАРГАЛИЕВ High-resolution time-of-flight mass spectrometry
US10950425B2 (en) 2016-08-16 2021-03-16 Micromass Uk Limited Mass analyser having extended flight path
US11049712B2 (en) 2017-08-06 2021-06-29 Micromass Uk Limited Fields for multi-reflecting TOF MS
US11081332B2 (en) 2017-08-06 2021-08-03 Micromass Uk Limited Ion guide within pulsed converters
US11205568B2 (en) 2017-08-06 2021-12-21 Micromass Uk Limited Ion injection into multi-pass mass spectrometers
US11211238B2 (en) 2017-08-06 2021-12-28 Micromass Uk Limited Multi-pass mass spectrometer
US11239067B2 (en) 2017-08-06 2022-02-01 Micromass Uk Limited Ion mirror for multi-reflecting mass spectrometers
US11295944B2 (en) 2017-08-06 2022-04-05 Micromass Uk Limited Printed circuit ion mirror with compensation
US11309175B2 (en) 2017-05-05 2022-04-19 Micromass Uk Limited Multi-reflecting time-of-flight mass spectrometers
US11328920B2 (en) 2017-05-26 2022-05-10 Micromass Uk Limited Time of flight mass analyser with spatial focussing
US11342175B2 (en) 2018-05-10 2022-05-24 Micromass Uk Limited Multi-reflecting time of flight mass analyser
US11367608B2 (en) 2018-04-20 2022-06-21 Micromass Uk Limited Gridless ion mirrors with smooth fields
US11587779B2 (en) 2018-06-28 2023-02-21 Micromass Uk Limited Multi-pass mass spectrometer with high duty cycle
US11621156B2 (en) 2018-05-10 2023-04-04 Micromass Uk Limited Multi-reflecting time of flight mass analyser
US11817303B2 (en) 2017-08-06 2023-11-14 Micromass Uk Limited Accelerator for multi-pass mass spectrometers
US11837452B2 (en) 2018-02-22 2023-12-05 Micromass Uk Limited Charge detection mass spectrometry
US11842891B2 (en) 2020-04-09 2023-12-12 Waters Technologies Corporation Ion detector
US11848185B2 (en) 2019-02-01 2023-12-19 Micromass Uk Limited Electrode assembly for mass spectrometer
US11881387B2 (en) 2018-05-24 2024-01-23 Micromass Uk Limited TOF MS detection system with improved dynamic range

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1105962A1 (en) * 1982-04-26 1984-07-30 Предприятие П/Я В-8754 Mass-spectrometric method of analyzing solids
JP5051222B2 (en) * 2006-05-22 2012-10-17 株式会社島津製作所 Charged particle transport equipment
GB0620963D0 (en) * 2006-10-20 2006-11-29 Thermo Finnigan Llc Multi-channel detection
RU2554104C2 (en) * 2013-07-22 2015-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно - производственная фирма "Прогресс" Mass-spectrometer analyser of gas leak detector
RU158343U1 (en) * 2015-08-14 2015-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Альфа" (ООО "Альфа") DEVICE FOR TIME-SPAN MASS SPECTROMETER WITH SOURCE OF IONS WITH IONIZATION AT ATMOSPHERIC PRESSURE FOR SEPARATION AND REGISTRATION OF IONS OF ANALYZED SUBSTANCES
RU163938U1 (en) * 2015-09-22 2016-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Чеченский государственный университет (ФГБОУ ВО "Чеченский государственный университет") VACUUM PUMP

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10950425B2 (en) 2016-08-16 2021-03-16 Micromass Uk Limited Mass analyser having extended flight path
US11309175B2 (en) 2017-05-05 2022-04-19 Micromass Uk Limited Multi-reflecting time-of-flight mass spectrometers
US11328920B2 (en) 2017-05-26 2022-05-10 Micromass Uk Limited Time of flight mass analyser with spatial focussing
US11817303B2 (en) 2017-08-06 2023-11-14 Micromass Uk Limited Accelerator for multi-pass mass spectrometers
US11756782B2 (en) 2017-08-06 2023-09-12 Micromass Uk Limited Ion mirror for multi-reflecting mass spectrometers
US11211238B2 (en) 2017-08-06 2021-12-28 Micromass Uk Limited Multi-pass mass spectrometer
US11239067B2 (en) 2017-08-06 2022-02-01 Micromass Uk Limited Ion mirror for multi-reflecting mass spectrometers
US11295944B2 (en) 2017-08-06 2022-04-05 Micromass Uk Limited Printed circuit ion mirror with compensation
US11081332B2 (en) 2017-08-06 2021-08-03 Micromass Uk Limited Ion guide within pulsed converters
US11049712B2 (en) 2017-08-06 2021-06-29 Micromass Uk Limited Fields for multi-reflecting TOF MS
US11205568B2 (en) 2017-08-06 2021-12-21 Micromass Uk Limited Ion injection into multi-pass mass spectrometers
US11837452B2 (en) 2018-02-22 2023-12-05 Micromass Uk Limited Charge detection mass spectrometry
US11367608B2 (en) 2018-04-20 2022-06-21 Micromass Uk Limited Gridless ion mirrors with smooth fields
US11621156B2 (en) 2018-05-10 2023-04-04 Micromass Uk Limited Multi-reflecting time of flight mass analyser
US11342175B2 (en) 2018-05-10 2022-05-24 Micromass Uk Limited Multi-reflecting time of flight mass analyser
US11881387B2 (en) 2018-05-24 2024-01-23 Micromass Uk Limited TOF MS detection system with improved dynamic range
US11587779B2 (en) 2018-06-28 2023-02-21 Micromass Uk Limited Multi-pass mass spectrometer with high duty cycle
WO2020071892A1 (en) * 2018-10-04 2020-04-09 Алдан Асанович САПАРГАЛИЕВ High-resolution time-of-flight mass spectrometry
US11848185B2 (en) 2019-02-01 2023-12-19 Micromass Uk Limited Electrode assembly for mass spectrometer
US11842891B2 (en) 2020-04-09 2023-12-12 Waters Technologies Corporation Ion detector

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018124861A3 (en) 2018-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018124861A2 (en) Time-of-flight mass spectrometer and component parts thereof
CN111354620B (en) Multi-reflection mass spectrometer
US9082605B2 (en) Multireflection time-of-flight mass spectrometer
JP6596103B2 (en) Multiple reflection type TOF mass spectrometer and TOF mass spectrometry method
CN107078019B (en) Multiple reflection ToF analysis instrument
JP5915760B2 (en) Mass spectrometer, mass spectrometer, and methods related thereto
EP2002461B1 (en) Mass spectrometer
CN104067371B (en) Multi-reflection mass spectrometer
JPWO2010041296A1 (en) Mass spectrometer
JP5628165B2 (en) Quasi-planar multiple reflection time-of-flight mass spectrometer
DE102016121522B4 (en) Method of passing ions through an aperture
CN108292586A (en) It is imaged mass spectrograph
DE10248814B4 (en) High resolution time-of-flight mass spectrometer of small design
JP2008529221A (en) Ion optics system
US20140264011A1 (en) Orthogonal acceleration system for time-of-flight mass spectrometer
EP2943971A1 (en) Mass spectrometer with improved magnetic sector
EP1679734A2 (en) Multiple lens assembly and charged particle beam device comprising the same
US20220319826A1 (en) Apparatuses and methods for merging ion beams
JP5946881B2 (en) Quasi-planar multiple reflection time-of-flight mass spectrometer
JP6104756B2 (en) Electron spectrometer
US20210020421A1 (en) Mass analyser
JPH06260118A (en) Shutter tube

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17888394

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase in:

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17888394

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2