Магнетронный масс-спектрометр

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(о 1) Дополнительное к авт, свид-ву 9 764011 Союз Советских Социапистических Республик(22) Заявлено 101078 (21) 2673842/18-25с присоединением заявки И 9 Н 01 Т 49/30 В 01 О 59/44 С 01 И 27/62 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийОпубликовано 23.04,81. Бюллетень Йо 15 Дата опубликования описания 230481 А.С. Кузинец, В.Н. Пакулин, Ю.А. Цирлнн и Й.М. Шерешевский). МАГНЕТРОННЫЙ МАСС в СПЕКТРОМЕ де ри Изобретение относится к масс-спектрометрии, в частности к магнетронным масс-спектрометрам и может быть использовано для анализа молекулярного и изотопного состава газов и паров, а также в качестве манометра для измерений парциальных давлений газов и паров .в вакуумных системах,По основному авт,св9 764011 известен магнетронный масс-спектро,метр, содержащий источник ионов, расположенный с наружной стороны анализатора масс, анализатор масс и коллектор ионов, расположенный на оси анализатора, В этом масс-спектрометре энергия ионов, идущих от источника, расположенного снаружи анализатора масс, модулируется путем периодического изменения величины ускоряющего напряжения от специального источника переменного йапряжения. Ионный ток регистрируется по.переменной составляюще в цепи коллектора, размещенного на оси симметрии анализатора масс 1.Недостатком этого масс-спектрометра является относительно малая разрешающая способность, ограничивающая порог чувствительности прибора при анализе малых примесей в газах. Цель изобретения - повышениеразрешающей. способности магнетронного масс-спектрометра.Указанная цель достигается тем, 5 что анализатор масс выполнен в виулиты, имеющей множество лопатей криволинейной формы.На фиг.1 .схематически изображенодин из возможных вариантов предла гаемого масс-спектрометра, разрез;на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1,Масс-спектрометр содержит анализатор 1 масс, коллектор 2 ионов,расположенный на оси симметрии анализатор масс, магнит 3 и источник 4ионов, Анализатор 1 масс состоит изнаружного сетчатого электрода 5 икриволинейных лопастей 6. Источник 4ионов состоит из кольцевой ионизационной камеры 7 с прямоугольнымпродольным сечением, в торцах которойимеются круговые щели. 8 и 9, катода10 и коллектора 11 электронов. Анализатор 1 масс, коллектор 2 ионов и источник 25 4 ионов находятся внутри корпуса 12, служащего вакуумной камерой.Ионизационная камера 7, катод 10 и коллектор 11электронов подключены к источнику 13питания. Коллектор 2 подключен к изметельному усилителю 14,Масс-спектрометр работает следующим образом.Электроны, эмиттируемые катодом 10, проходят через ионизационную камеру 7 и попадают на коллектор 11 электронов; Молекулы газа в ионизационной камере 7 ионизуются электронами и под действием ускоряющего электрического поля, которое создается источником .13 между ионизационной камерой 7 и наружным сетчатым электродом 5. анализатора 1 масс, ускоряются и двигаются в направлении коллектора 2 по криволинейным траекториям под влиянием магнитного поля, создаваемого магнитом 3. Все ионы, попадающие в анализатор 1 . 5 масс из источника 4 ионов, имеют одинаковую энергию. Поэтому ионы с различными массами двигаются по траекториям с различной кривизной. При модуляции ускоряющего напряже- Щ ния, которое подается от источника 13,питания на источник 4 ионов,е траектории ионов изменяются таким образом, что ионы заданной массы то попадают,то не попадают на коллектор 2, создавая тем самым в измерительной цепи регистрирующего устройства переменный ток, пропорциональный количеству ионов данной массы, а, следовательно, и концентрации анализируемого компонента газовой смеси.При этом рассеянные ионы и ионы с другими массами йейтрализуются на поверхности лопастей улиты 6 и не попадают на коллектор 2 35Введение таких лопастей сводит к минимуму попадание на коллектор рассеянных ионов и ионов с другими массами, что способствует повышению разрешающей способности масс-спе 4 О ктрометра. Этот механизм действия позволяет существенно уменьшить интенсивность хвостов линий спектров масс основных компонентов анализируемой газовой смеси, тем самым обеспечивая возможность регистрации линий малых примесей, близких по массе к основным компонентам,Высокая технико-экономическая эффективность предлагаемого магнетронного масс-спектрометра характеризуется сочетанием широкого диапазона измерений по массам и высокой чувствительности, что обеспечивает возможность одновременной раздельной регистрации большого числа компонентов анализируемой газовой среды. Особое значение имеет применение пред- лагаемого масс-спектрометра для контроля окружающей воздушной среды. Для этой цели в настоящее время используются комплексы газо-анализаторов, включающих несколько специализированных приборов, каждый из которых предназначен для определения только одного компонента. Габариты и стоимость переносного масс-спектрометра во много (в 10 и более) раз меньше соответствующих показателей для комплекса газоаналитических приборов.Формула изобретения Магнетронный масс-спектрометрпо авт. св. Р 764011, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью по-,вышения разрешающей способности,анализатор масс выполнен в видеулиты, имеющей множество лопастей криволинейной формы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 764011, кл. Н 01 Т 33/40,0 01 й 27/62, 1977.