Масс-спектрометр

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиинСоциапистимесиинРеспубики нц 873306(51)М. Кл. Н 01,3 49/30 В О 1 Р 59/44 ЬеударстванныВ квинтет СССР ав делАм нзобретеннй н етнрытнй(72) Авторы изобретения Т.Я. Фишкова и Е.В, Лпак ьОрдена Ленина физико-технический институтим. А,Ф, Иоффе(54) МАСС-СПЕКТРОМЕТР Изобретение относится к масс-спект рометрии заряженных частиц,Известны магнитные масс-спектрометры можно разделять на два основных класса: с однородными и неоднородными анализирующими магнитнымиполями,Известен статический масс-спектрометр, содержащий источник заряженныхчастиц, анализатор с однородным магтОнитным полем, представляющий собойсекторный магнит и приемник, Спекторный магнит образован двУмя плоскими полюсами с прямолинейными границами, направленными вдоль радиусов.5Величина удельной дисперсии (отношение линейной дйсперсии к произведениюэлектронно-оптического увеличенияприбора на длину пути ионов от источника до приемника) секторного магнита на 1 Е изменения массы составляет1-3 мм/м 1 .Недостатком данного анализатораявляется низкая дисперсия. Увеличение дисперсии ведет к оа- растанию массы магнита пропорционально кубу радиуса средней траектории заряженных частиц.. Известен также призменный массспектрометр, анализатор которого представляет собой магнит с полюсами, имеющими форму прямоугольников, вытянутых в одном направлении. Величина удельной дисперсии призменного массспектрометра на 17 изменения массы равна 5-7 мм/м 21.Недостатками известного прибора являются сравнительно малая дисперсия и большие габариты, вследствие сильной вытянутости полюсов призмы в одном направлении, необходимой для обеспечения двумерности поля.Наиболее близким техническим решением является статический масс-спект-. рометр с неоднородным анализирующимаксиально"симметричным магнитным нолем, содержащий источник попов, анализатор в виде магнита, примнив3 87330 ионов и схему питания. Анализаторизвестного спектрометра образован.двумя коническими полюсами, расположенными под углом друг к другу.Напряженность магнитного поля в нихспадает от центра к периферии, а закон изменения поля определяется углом наклона полюсов и распределениемплотности витков питающих катушек.Величина удельной дисперсии масс 10спектрометров с неоднородным полемна 1 Х изменения массы составляет6-7.мм/м ГЗНедостатком известного масс-спектрометра является сравнительно малаядисперсия. Кроме того, необходимостьсоздания намотки со строго заданнымзаконом распределения витков ведЕт кпогрешности в создании магнитногополя нужной конфигурации, что дополнительно приводит к снижению дисперсии,Цель изобретения - повышение разрешающей способности. масс-спектрометра,Цель достигается тем, что в массспектрометре заряженных частиц, содержащем источник ионов, анализаторв виде электромагнита, приемник ионови схему питания, ярмо электромагнитаанализатора выполнено в виде двухпластину образующих прямой двугранныйугол, и соединено с полюсом, расположенным симметрично относительно плоскости, проходящей через ребро двугранного угла и делящий его пополам,причем ось источника ионов на входев анализатор находится на расстоя 35нии, составляющем 0,2-0,6 расстояния от ребра двугранного угла до полюса.Магнитное поле предлагаемого масс 40спектрометра имеет плоскость симметрии и меняется по линейному закону,возрастая от ребра двугранного углак полюсу,На фиг, 1 приведена схема предлагаемого масс-спектрометра в горизон- .45тальной (Х 02) и вертикальной (У 02)плоскостях; на фиг. 2 - поперечноесечение анализатора предлагаемогомасс-спектрометра.Предлагаемый масс-спектрометр за Оряженных частиц (фиг 1) состоит изисточника 1 ионов, анализатора 2,фокусирующих астигматичных линз 3 и 4,приемника 5 и схемы питания (не изоб. ражена). Магнитный анализатор 2 ы(фиг. 2) состоит из полюса 6 с обмоткой 7 и ярма 8, состоящего иэ двухпластин, образующих. прямой двугран 6 4ный угол, и магнитопровода 8, соединяющего двугранный .угол с полюсом.Работа предлагаемого устройства состоит в следующем. Пучок выходит из источника 1 ионов, ось которого расположена под углом 0-1,2 рад, к границе магнитного поля. При этом ось источника 1 ионов на входе в анализатор находится на расстоянии 0,2-0,6 расстояния от ребра двугранного угла до полюса. Затем пучок попадает в магнитный анализатор 2, в котором .происходит разделение пучка по массам таким образом, что при данной силе магнитного поля ионы одинаковой массы попадают в приемник 5. При этом электростатические линзы 3 и 4 .осуществляют фокусировку по углу одновременно в горизонтальной и вертикальной плоскостях,Предлагаемый масс-спектррметр заряженных частиц, обладая высокой дисперсией и разрешающей способностью, на порядок большей, чем у масс- спектрометров с однородным полем, и в два раза большей, чем у масс- спектрометров с неоднородным полем, имеет более простую конструкцию (анализатор однополюсного типа), а также меньшие габариты. Формула изобретения Масс-спектрометр, содержащий источник ионов, анализатор в виде электромагнита,приемник ионов и схемупитания, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения разрешающей способности, ярмо электромагнита выполнено в виде двух пластин, образующих прямой двугранныйугол, и соединено с полюсом, расположенным симметрично относительноплоскости, проходящей через ребро двугранного угла и делящей его пополам,причем ось источника ионов на входев анализатор находится на расстоянии, составляющем 0,2-0,6 расстояния от ребра двугранного угла до полюса,Источники информации,принятые во внимание при Экспертизе1, Сысоев А,А Чупахин М.С. Введение в масс-спектрометрию. М.,Атомиздат. 1977. с. 38,2. Кельман В.М. Карецкая С.П. Федулина Л.В. Якушев Е.М. Электроннооптические элементы призменныхфилиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектна ВН Ти Заказ 787 Попис