Искровой источник ионов

.1. Ргово 1 прояорЬу яосеГ Бе 1 еп г Ы 1 сб, я ОЕ гпе ОЙ ИСТОЧНИК ИОНОВ,илара ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕпо изОБРетениям и ОтнРытияпРи Гннт сссР ОПИСАНИЕ ИЭ(54)(57) ИСКР Изобретение относится к источникам ионов для масс-спектрометров иможет быть использовано в аналитической химии, а также для полученияионных пучков в ускорителях частиц.Известны искровые источникиионов, состоящие из двух электродовпомещенных в вакуумный объем и под"ключенных к источнику пробивного на"пряжения. Работа источников основана на выделении мощности пробоя вэлектродах с последующим испарениеми ионизацией вещества,Известные источники не позволяютгибко менять условия автоматизацииионизации вещества в пробое и обдают значительным энергетическимзбросом образующихся ионов,Наиболее близким техническим решением является искровой источник с,1 держащий два электрода, подключенные к источнику высокого напряжения соединительной линией, состоящей из конденсатора и сопротивления, о тл и ч а ю щ и й с я тем,. Что, с целью обеспечения возможности управления зарядовым составом пучка ионов, источник высокого напряжения выполнен в виде генератора вы" соковольтных однополярных видеоимпульсов с регулируемой .длительностью и амплитудой, а соединительная линия каждого электрода образопоследовательно включенными косатором и сопротивлением. ионов, содержащий два электрода, подключенные к.источнику высокого напряжения соединительной линией, состоящей из конденсатора и сопро" тивления, Источник высокого напряже- д ния известного искрового источника выполнен в виде генератора радиоим" пульсов с рабочей частотой 300- 1000 кГц, амплитудой до 40-80 кВ и частотой следования.радиоимпульсов Ь от 1 до 1000 Гц. Напряжение на электроды подают с помощью повышающего трансФорматора и колебатель- юеЬ ного контура, включающего кроме инДуктиВности Вторичной обмотки Мо и паразитную емкость монтажа Со. После возникновения проводимости в разрядном. промежутке колебательный контур превращается в разрядный с параметрами Со и 0,.9576 ч 4ных конденсаторов 5 и б и согласующих сопротивлений 7 и 8,СФормированный в генераторе 1 видеоимпульс, регулируемый вплоть до15 кВ по амплитуде . и от 10 фдо10 Зсек по длительности, частотойследования от 0 до 500 Гц подаетсячерез конденсаторы 5 и б и согласую 1 О щие сопротивления 7 и 8 на электроды.1 и 2. Изменяя величину согласующихсопротивлений 7 и 8, регулируют амплитуду тока в диапазоне 0,1-100 А,таккакИа15 Макс а "+пл При включении конденсатора С вразрядный контур мощность, выделяющаяся в разрядном контуре, составСЦляет Е- что приводит к обще"Р 2му снижению. выделяемой в разрядномконтуре энергии в отношении С/Со.Одновременно и уменьшается длительность искрового разряда в отношенииС/Со. Таким образом, при использовании конденсатора С в разряднойцепи можно регулировать энергию,выделяющуюся в разрядном контуре,в диапазоне 2,5 10 ф -2,5 10 Дж,а длительность разряда 0,1-3 мкс.Недостатком известного источникаионов является отсутствие возможности получать ионный пучок с заранеезаданньм содержанием одно- и много"разрядных ионов, а также комплексных, сложных и многоатомных ионов,что связано с невозможностью гибкорегулировать в широких пределах энернию разряда и его длительность, Напряжение, приходящееся на пробивнойпромежуток, уменьшается из-за падения его на конденсаторе С, вследствие этого уменьшается величина разрядного промежутка и уменьшаетсяионный ток из-за экранировки егоэлектродами,Целью изобретения является обеспечение возможности управления зарядным составом пучка ионов.Эта цель достигается тем, что источник высокого напряжения выполнен в виде. генератора высоковольтных однополярных видеоимпульсов с регулируемой длительностью и амплитудой,4 ф а соединительная. линия каждого электрода образована последовательно включенными конденсатором и сопротивлением.На Фиг, 1 схематически изображен источник, на Фиг. 2 - Форма импульса тока.Источник состоит из электродов 1 и 2, вакуумной камеры 3, генератора 1 импульсного напряжения, разделитель.50 где Б - напряжение пробоя вакуумного промежутка,К - величина согласующих сопро.тивленийК- сопротивление плазменнсгопромежутка,При этом выделяемая в разряде энергия изменяется в диапазоне 210 ф 110" Дж. Когда напряжение в зазсре1,2 достигает пробивного значения,происходит пробой вакуумного промежутка, сопровождающийся распылениеми ионизацией вещества электродов. Образующаяся в электродном промежуткеплазма после окончания импульса разлетается и частично рекомбинирует.Форма импульса тока изображена на.Фиг, 2.Изобретение позволяет менять полную ширину энергетического распределения ионов на уровне 10 в диапазоне 300-3000 эВ при изменении вкладываемой энергии в диапазоне 2 10110Дж, а также менять длительность разряда в диапазоне 10 10.с. ПРи. этом осуществляют такиережимы вакуумного искрового разряца,при которых потоки мощности энергии,выделяемой на аноде, лежат в диапазоне 3 "108-3 -10 втм 5, при этомдостигаются оптимальные условия ана"лиза.Управление амплитудой и длитель"ност ью импульса позволяет варьировать зарядовый состав пучка ионов.-иэдательс 436. ТиражГосударственного комитета по иэобрет113035, Москва, Ж, Раушс иям и открытиям при ГКНТя наб., д. 4/5