SU723980A1 - Призменный магнитный масс-спектрометр - Google Patents

Призменный магнитный масс-спектрометр Download PDF

Info

Publication number
SU723980A1
SU723980A1 SU782647437A SU2647437A SU723980A1 SU 723980 A1 SU723980 A1 SU 723980A1 SU 782647437 A SU782647437 A SU 782647437A SU 2647437 A SU2647437 A SU 2647437A SU 723980 A1 SU723980 A1 SU 723980A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rotation
magnet
axis
field
poles
Prior art date
Application number
SU782647437A
Other languages
English (en)
Inventor
В.М. Кельман
О.В. Павличкова
Original Assignee
Институт Ядерной Физики Ан Казсср
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 Институт Ядерной Физики Ан Казсср filed Critical Институт Ядерной Физики Ан Казсср
Priority to SU782647437A priority Critical patent/SU723980A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU723980A1 publication Critical patent/SU723980A1/ru

Links

Landscapes

  • Electron Tubes For Measurement (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

1. ПРИЗМЕННЫЙ МАГНИТНЫЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТР, содержащий источник ионов, коллттматорную электростатическую линзу, отклон н ций магнит, фокусирующую электростатическую линзу и приемник ионов, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  разрешающей способности,  рмо отклон ющего магнита вьшолненного в виде кольца, образованного вращением трапеции вокруг оси, проход щей через точку пересечени  продолжений боковых сторон трапеции, в котором вырезан клиновидной участок двум  плоскост ми, проход щими че?|ез ось вращени .А/1./«^toоосо00

Description

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем,что рассто ние между параллельными оси вращени  кра ми полюсом не ме нее чем в 4 раза превышает рассто ние между полюсами.
3. Устройство по п. t, отличающеес  тем, что угол ме ду плоскост ми полюсом магнита составл ет не более 20.
Изобретение относитс  к области масс-спектрометрии и может быть использовано во всех отрасл х науки и техники, где требуетс  масс-спектральный анализ. Известны масс-спектрометры, в которых анализ исследуемого вещества по массам составл ющих его элементов и соединений производитс  путем преобразовани  части этого вещества в ионный пучок и магнитного анализа последнего El Из известных масс-спектрометров наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  призмен ный масс-спектрометр, состо щий из источников ионов, преобразующего исследуемое вещество в ионный пучок, коллиматорной электростатической ионной линзы, придающей ионному пучку параллельность, отклон кщей магни ной призмы с двумерным полем, осущес вл ющей разложение ионного пучка по массам составл ющих его ионов, фо кусирук цей электростатической ионной линзы, производ щей фокусировку ионов на щель приемника ионов и само го приемника ионов с регистрирующим устройством 2. Дл  того чтобы указанный масс-спектрометр мог функционировать в соответствии с его теорией ,, необходимо обеспечить двумерность его магнитного пол , т.е. неизменность напр женности пол  в районе прохождени  пучка при перемещении , параллельном некоторому одному направлению. С этой целью поверхности полюсов магнита установлены строго параллельно друг другу, причем их кра  на входе и выходе из маг нита представл ют собой параллельные друг другу пр мые линии. Однако несмотр  на это, двумерность пол  в точности соблюсти не удаетс  из-за магнитного сопротивлени  железа  рма и полюсов магнита. Действительно, напр женность пол  в межполюсном зазоре подчин етс  вьфажению ше 1нсге 4;/пз, в ж где И - напр женность магнитного пол  j сЗ - элемент замкнутой силовой линии магнитного пол , вдоль которой ведетс  интегрирование; nJ- количество ампервитков. Первый интеграл, в, относитс  к участку силовой линии, лежащему в межполюсном зазоре, второй - к участку, проход щему по железу  рма и полюсов. Величина второго интеграла , представл ющего собой падение .магнитодвижущей силы в железе, неодинакова Д.ГШ различных силовых линий вследствие изменени  их прот женности в железе, которое не компенсируетс  соответствующим изменением напр женности пол . Поэтому напр женность пол  Н в-межполюсном.зазоре будет мен тьс  даже при взаимной параллельности обращенных к зазору поверхноЬтей полюсов и достаточном удалении от их краев. Такое изменение напр женности пол  в зазоре нарушает требуемую двзгмерность пол  и приводит к некоторому размытию линейного изображени , образованного электррннооптической системой призменного массспектрометра в районе щели приемника, а следовательно, к уменьшению разрешающей способности масс-спектрометра. Целью изобретени   вл етс  создание призменного масс-спектрометра, у которого вли ние магнитного сопротивлени  железа  рма и полюсов на
требуемое распределение пол  в зазоре существенно сниженно, и тем самым предотвращено св занное с ним уменьшение разрешающей способности. Дл  достижени  этой дели  рму магнита масс-спектрометра придана форма кольца, образованного вращением трапеции вокруг оси, параллельной ее основани м и проход щей через точку ( в дальнейшем именуемую центральной) пересечени  продолжений ее боковых сторон, с двум  плоскост ми, проход щими через ось вращени  под небольшим углом друг к другу, в кольце, двум  плоскост ми, проход щими через ось вращени , вырезан клиновидный участок, освобождающий место дл  межполюсного зазора. Таким образом, межполюсной зазор приобретает клиновидную форму, а поверхности полюсов-форму трапеций. Высота этих трапеций должна быть достаточно большой по сравнению с рассто нием между полюсами дл  того, чтобы параллельные оси вращени  кра  полюсов были удалены от зоны прохождени  ионного пучка на рассто ние не менее, чем в 4 раза превышающее средний зазор между полюсами и не вли ли на поле в этой зоне. Кроме того, угол между плоскоетчми полюсов не должен быть более 20. При выполнении последних условий поле в зоне прохождени  ионного пучка будет таким, как если бы полюса были продолжены в одну сторону до оси (трапеци  при этом обращаетс  в треугольник с вершиной в центральной точке на оси вращени )-, а. в другую - до бесконечности. В таком поле все замкнутые силовые линии, пересекающие какую-либо пр мую, проход щую через центральную точку (радиальную пр мую), будут подобными кривыми, с центром подоби  в центральной точке, так как все рассто ни , характеризующие размеры и положение любой силовой линии пропорциональны рассто нию от центральной точки. Тогда из равен ства (1) следует, что на любой радиальной пр мой напр женность пол  обратно пропорциональна рассто нию г от центральной точки. При выводе это го результата не вводилось предположени  о бесконечной магнитной проницаемости , и поэтому этот результат справедлив также и при учете конечно го магнитного сопротивлени  железа. Указанный результат можно УввДеть при рассмотрении силовых линий, проход щих в межполюсном зазоре надостаточно большом рассто нии от всех его краев, где вли ние последних уже не сказываетс . Подобные силовые инии имеют форму окружностей и дл  их выражение (1) приобретает вид де Н и - напр женность Магнитого пол  и длина отрезка силовой инии в железе  рма, а Нц и ежполюсном зазоре. Так как Р. и Р ропорциональны рассто нию от оси имметрии вращени  р и, кроме того, в It i гДб f- проницаемость елеза, то имеем в межполюсном зазоре 4l(nJ j 2JH-ci((U-L) и в железе К .c(-L где cL - угол между плоскост ми полюсов . Следовательно, напр женность пол  обратно пропорциональна р , а так как на одной радиальной пр мой Р пропорционально г то, напр женность пол  пропорциональна и г . Поле указанного типа, напр женность которого дл  любой радиальной пр мой обратно пропорциональна г ,  вл етс  полем клиновидной магнитной призмы. Така  призма (как и двумерна ) , оставл ет падающий на нее параллельный пучок параллельным после отключени  пол  и обладает значительной дисперсией. Поэтому она может служить диспергирующим элементом масс-спектрометра, причем требуемое теоретически распределение магнитного пол  в ней (Н- -) в описанной конструкции магнита, в отличие от пол  двумерной магнитной призмы прототипа , не нарушаетс  из-за магнитного сопротивлени  железа  рма и полюсов . Поэтому на предлагаемом масс-, спектрометре может быть получено большее разрешение, чем на прототипе. На фиг. 1 схематически изображен призменный магнитньй масс-спектрометр в разрезе по плоскости, проход щей через ось симметрии вращени  mm и середину межполюсного зазора; на фиг. 2 - в проекции на плоскость, перпендикул рную к оси. 57 Призменный магнитньй масс-спектро метр содержит источник ионов 1, коллиматорную электростатическую линзу 2, отклон ющий магнит с клиновидным межполюсным зазором 3, фокусирую щую электростатическую линзу 4 и приемник ионов с регистрирующим устройством 5. На  рмо магнита надеты катушки возбуждени  (по черт, не показан ) . Электронный П5ГЧОК, вьшедший из ис точника ионов, становитс  паргигшельным после прохождени  коллиматорной линзы и фокусируетс  полем рассе ни  на входе в отклон ющий магнит, образу  линейный фокус. После прохождени  пол  рассе ни  на выходе из .2 нита пучок снова становитс  параллельным и собираетс  фокусирующей линзой на щели приемного устройства. Из-за диспергирук цего действи  магнитного пол  в зазоре между полюсами магнита в приемник попадают только ионы одрой массы, что делает возможным сн тие спектра масс путем изменени  величины напр женности магнитного пол . Использование магнита с  рмом кольцевой формы и клиновиднь1м зазором между полюсами позвол ет получить распределение магнитного пол , более близкое к теоретическому, чем в прототипе , что приводит к увеличению разрешающей способности.

Claims (3)

1. ПРИЗМЕННЫЙ МАГНИТНЫЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТР, содержащий источ ник ионов, коллиматорную электростатическую линзу, отклоняющий магнит, фокусирующую электростатическую линзу и приемник ионов, отличающийся тем, что, с целью увеличения разрешающей способности, ярмо отклоняющего магнита выполненного в виде кольца, образованного вращением трапеции вокруг оси, проходящей через точку пересечения продолжений боковых сторон трапеции, в котором вырезан клиновидной участок двумя плоскостями, проходящими че£>ез ось вращения.
2. Устройство по π. 1, отличающееся тем,что расстояние между параллельными оси вращения краями полюсом не менее чем в 4 раза превышает расстояние между полюсами.
3. Устройство по π. 1, отличающее ся тем, что угол между плоскостями полюсом магнита составляет не более 20°.
SU782647437A 1978-07-21 1978-07-21 Призменный магнитный масс-спектрометр SU723980A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782647437A SU723980A1 (ru) 1978-07-21 1978-07-21 Призменный магнитный масс-спектрометр

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782647437A SU723980A1 (ru) 1978-07-21 1978-07-21 Призменный магнитный масс-спектрометр

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU723980A1 true SU723980A1 (ru) 1984-06-07

Family

ID=20778247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782647437A SU723980A1 (ru) 1978-07-21 1978-07-21 Призменный магнитный масс-спектрометр

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU723980A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4333469A1 (de) * 1993-10-01 1995-04-06 Finnigan Mat Gmbh Massenspektrometer mit ICP-Quelle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Рик Г.Р. Масс-спектроскопи ,М., 1953, с. 36.2. Кельман В.М. и др. Журнал технической физики, с. 36, 1966, с. 2028 (прототип). *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4333469A1 (de) * 1993-10-01 1995-04-06 Finnigan Mat Gmbh Massenspektrometer mit ICP-Quelle
US5552599A (en) * 1993-10-01 1996-09-03 Finnegan Mat Gmbh Mass spectrometer having an ICP source

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3445650A (en) Double focussing mass spectrometer including a wedge-shaped magnetic sector field
US4743756A (en) Parallel-detection electron energy-loss spectrometer
US4174479A (en) Mass spectrometer
DE3782240D1 (de) Schnelle parallelabtastung mit ionenstrahlen mit einer bipolaren magnetischen linse mit uneinheitlichem feld.
JPS6269456A (ja) アルフア形電子エネルギフイルタ
GB1364930A (en) Microscope employing a beam of chargedparticles
JPS5819848A (ja) 質量分析装置
SU723980A1 (ru) Призменный магнитный масс-спектрометр
US4418280A (en) Double focusing mass spectrometer
US3761707A (en) Stigmatically imaging double focusing mass spectrometer
JPH0354831B2 (ru)
US3622781A (en) Mass spectrograph with double focusing
US5118939A (en) Simultaneous detection type mass spectrometer
US3087055A (en) Particle spectrometers with high transmission, dispersion and resolution
US6015973A (en) Energy Filter
US3213276A (en) Magnetic analyzing system for a mass spectrometer having bi-directional focusing
US3686500A (en) Momentum spectrometer
EP0295253B1 (en) Electron spectrometer
JPS61277141A (ja) 磁界型エネルギ−フイルタ−
US3585384A (en) Ionic microanalyzers
JPH0812773B2 (ja) 同時検出型質量分析装置
JPS6118612Y2 (ru)
JPH0121585B2 (ru)
SU873306A1 (ru) Масс-спектрометр
SU619984A1 (ru) Магнитна фокусирующа система