DE408288T1

DE408288T1 - Ionenspiegel fuer ein flugzeit-massenspektrometer.

Info

Publication number: DE408288T1
Application number: DE199090307477T
Authority: DE
Inventors: Stephen Charles Hale Cheshire Wa 14 2Er Davis
Original assignee: Kratos Analytical Ltd
Current assignee: Kratos Analytical Ltd
Priority date: 1989-07-12
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1991-09-26
Also published as: GB8915972D0; JPH0346747A; EP0408288A1; DE69012899D1; EP0408288B1; DE69012899T2; US5077472A

Claims

04G8288 Patentansprüche

1. Ionenspiegel zur Reflexion von auf einer Bahn laufenden Ionen bei einem Flugzeit-Massenspektrometer mit Hilfsmitteln (20, 30), die einen Feldbereich (R) festlegen, in dem jedes Ion einem elektrostatischen Ablenkfeld unterworfen wird, das die Reflexion des Ions in oder über einer Ebene bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das der Reflexion dienende, elektrostatische Feld ein elektrostatisches Quadrupolfeld ist, wobei das Ion in dem Feldbereich (R) während eines Zeitintervalles verweilt, das zu der Masse des Ions, aber nicht zu der Energie in Beziehung steht.

2. Ionenspiegel, wie im Anspruch 1 beansprucht, bei dem jedes Ion an unterschiedlichen Stellen auf einer zu der Ebene senkrechten Achse in den Feldbereich eintritt und diesen verläßt.

3. Ionenspiegel, wie im Anspruch 1 oder Anspruch 2 beansprucht, bei dem die den Feldbereich festlegenden Hilfsmittel ein Quadrupol-Elektrodenaufbau (20) sind oder diesen enthalten, der mit einer Gleichspannung betrieben wird.

4. Ionenspiegel, wie im Anspruch 1 oder Anspruch 2 beansprucht, bei dem die den Feldbereich festlegenden Hilfsmittel ein Monopol-Elektrodenaufbau (30) sind oder diesen enthalten, der bei einer Gleichspannung betrieben wird.

5. Ionenspiegel, wie im Anspruch 4 beansprucht, bei dem der Monopol-Elektrodenaufbau eine erste Elektrode (31) mit einer Oberfläche von im wesentlichen V-förmigem Querschnitt und eine zweite Elektrode (32) enthält, deren Oberfläche von gekrümmtem Querschnitt der Oberfläche der ersten Elektrode gegenüberliegt, und bei dem die zweite Elektrode (32) bei einer Verzögerungs-Gleichspannung im Hinblick auf die erste Elektrode (31) in Betrieb gehalten wird, die eine Öffnung (34) aufweist, durch die Ionen zwischen den gegenüberliegenden Elektrodenflächen in den Feldbereich eintreten und ihn verlassen können.

6. Ionenspiegel, wie im Anspruch 4 beansprucht, bei dem der Monopol aufbau einen elektrisch leitenden Körper (31) von im wesentlichen V-förmigem Querschnitt und einen elektrischen Widerstandsteil (35¹, 36') mit im wesentli-).. chen V-förmigem Querschnitt enthält, und bei dem der elektrisch leitende { 5 Körper und der elektrische Widerstandsteil einen geschlossenen, den Feldbe- * reich (R) abgrenzenden Aufbau festlegen, der Scheitelpunkt des Widerstandsteils auf einer Verzögerungs-Gleichspannung im Hinblick auf den elektrisch leitenden Körper (31) in Betrieb gehalten wird und der elektrisch leitende Körper (31) eine Öffnung aufweist, durch die Ionen in den FeIdbereich eintreten und diesen verlassen können.

7. Ionenspiegel, wie im Anspruch 6 beansprucht, bei dem der Monopol-Elektrodenaufbau auch elektrische Widerstands-Abschlußwände aufweist.

8; Ionenspiegel, wie im Anspruch 4 beansprucht, bei dem der Monopol-Elektrodenaufbau einen elektrisch leitenden Körper (31) mit einer im Querschnitt etwa V-förmigen Elektrode (37), die dem elektrisch leitenden Körper gegenüberliegt und auf einer Verzögerungs-Gleichspannung im Hinblick auf den elektrisch leitenden Körper in Betrieb gehalten wird, und elektrisch isolie rende Seitenwände (35, 36) enthält, und bei dem die elektrisch isolierenden Seitenwände mehrere Elektroden (38) längs zugehöriger Schnittlinien mit gewählten Äquipotential linien in dem elektrostatischen Quadrupolfeld tragen und jede Elektrode auf einer zugehörigen Spannung gehalten wird.

9. Ionenspiegel, wie im Anspruch 8 beansprucht, bei dem die elektrisch isolierenden Seitenwände (35, 36) von einem elektrisch isolierenden Körper mit im wesentlichen V-förmigem Querschnitt gebildet sind, und bei dem der elektrisch leitende Körper und der elektrisch isolierende Körper eine geschlossene, den Feldbereich abgrenzende Konstruktion festlegen und die Elek- trode (37) im Scheitelpunkt des elektrisch isolierenden Körpers angeordnet ist.

10. Ionenspiegel, wie im Anspruch 8 beansprucht, bei dem die Seitenwände (35, 36) parallel sind.

11. Ionenspiegel, wie in einem der Ansprüche 8 bis 10 beansprucht, bei dem

der Monopol-Elektrodenaufbau elektrisch isolierende Abschlußwände aufweist, die auch mehrere Elektroden längs zugehöriger Schnittlinien mit gewählten Äquipotentiallinien in dem elektrostatischen Quadrupolfeld tragen,

wobei jede Elektrode an den Abschlußwänden auf einer zugehörigen Spannung gehalten wird.

12. Fugzeit-Massenspektrometer mit einer Ionenquelle (41) und einem Ionen-

spiegel (40), wie in einem der Ansrüche 1 bis 11 beansprucht, sowie mit einem Detektor (42) zur Wahrnehmung von Ionen, die von dem Ionenspiegel (40) reflektiert sind.

13. Flugzeit-Massenspektrometer, wie im Anspruch 12 beansprucht, mit Hilfsmitteln, um die Ionen außerhalb des Feldbereiches einem elektrostatischen

Feld auszusetzen.

14. Flugzeit-Massenspektrometer, wie im Anspruch 12 oder Anspruch 13 beansprucht, mit Hilfsmitteln (50), um ein ursprüngliches Ion vor seinem Ein- tritt in den Feldbereich zu zerlegen.

15. Verfahren zur Reflexion einfallender Ionen, bei dem ein elektrostatisches Quadrupolfeld erzeugt wird, in das die Ionen eingeführt werden, und bei dem jedes Ion in dem Feldbereich während eines Zeitintervalls verweilt, der zu der Masse des Ions, aber nicht zu seiner Energie in Beziehung steht.

16. Verfahren, wie im Anspruch 15 beansprucht, zur Unterscheidung eines ursprünglichen Ions von einem neu entstandenen Ion, bei dem zusätzlich die ursprünglichen Ionen vor ihrem Eintritt in das elektrische Quadrupolfeld zerlegt und die unzerlegten, ursprünglichen Ionen und die sich ergebenden, neu entstandenen Ionen wahrgenommen werden.