Динамический панорамный масс-спектрометр

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Соиалистических Республикавт, свидетельства Х ависимо 2), 3109 аявлено 03.1 Ъ.1965 ( 1001076)2 явкиприсоединением 1 ПК С 01 пУ,1 К 621.384,8(088.8) Приоритет Комитет по делам зобретеиий и открытийолк:,ва;)о 13.Х 1.1967. Б ллет Совете инистро я о. 1 ) )68 дата оп;с коварт)я пис Автсрыизобретепи Л. М. Блюмкин, Л. Н. Линник и С. В. Цицари Заявитель ДИНАМИЧЕСКИЙ ПАНОРАМНЫЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТР схема жснпя астоты)намическии панорамнь ледующим образом: эл катодом 1 )фиг, 1), п ыи масс-спектрна фиг. 1, где 1 Данное изобретение относится к области масс-спектрометрического анализа. Известный индикатор парциальных давлений - фарвитрон обладает нелинейной зависимостью выходного сигнала датчика и не позволяет осуществлять количественных измерений,Отличительной особенностью предлагаемого устройства является то, что генератор выполнен по схеме с преобразованием частоты и состоит из синхронизатора, включенного на вход задающего мультивибратора, выход которого соединен с формирующей цепочкой, состоящей из емкостей и сопротивлений, а выход формирующей цепочки черсз регулирующие потенциометры соединен с параметрическими диодами в резонансном контуре гетеродина, выход которого подключен к фильтру нижних частот, соединенного с усилителем выходного сигнала. Между катодом и анодом датчика расположен электрод, соединенный с выходом генератора, а сигнальный электрод датчика соединен со входом измерительного тракта через разделительную емкость. Это позволяет осуществить количественный анализ и создает равноправные условия по чувствительности и по разрешающей способности для ионов различных масс регистрируемого диапазона.Динамический панорами ометр схематически показан катод ионизатора масс-спектрометрического датчика; 2 - модулирующий электрод ионизатора; 8 - анод понизатора; 4 - система электродов пространства дрейфа; б - сиг нальный электрод рт к; б - 5-сигнальнйэлектрод датчика; 7 - блок питания массспектрометрического датчика; 8 - усилитель сигнала датчика; 9 - детектирующий блок;10 - осциллографический индикатор; 11 О генератор модулирующего напряжения; 12 -синхронизатор; 18 - задающий мультивибратор; 14 - формирующая цепочка; 15 - регулирующие патенциометры; 1 б - резонансный контур гетеродина с параметрическими 5 диодами; 17 - гетеродин; 18 - фильт нижнихчастот; 19 - усилитель выходного сигнала.На фиг. 2 изображены; 1 - теоретическаякривая специального закона изменения частоты от времени; П - кривая изменения на- О пряжения, управляемого законом изменениячастоты; П 1 - экспериментальная кривая изменения частоты модулирующего напряжения во времени.На фиг. 3 приведена принципиальная 5 генератора 11 модулирующего напрясо спсциальным законом изменения ч от времени.Работает дт т)спектрометр с е О эмиттируемыеПредмет изобретения1. Динамический панорамный масс-спектрометр, содержащий датчик с катодом, анодоми сигнальным электродом, блок питания датчика, уснлитсль, дстектирующий генератор иосциллографический индикатор, отлича 1 ощийся тем, что, с целью осуществления количественного анализа, генератор выполнен по схеме с преобразованием частоты и состоит изсинхронизатора, включенного на вход задающего мультивибратора, выход которого соединен с формиру 1 ощей цепочкой, состоящей иземкостей и сопротивлений, а выход формирующей цспочки через регулирующие потенциометры соединен с параметрическими диодамив резонансном контуре гетеродина, выход которого подклкчсе 1 е фильтр нижних частот,соединенному с усилителем выходного спгнзЛ 11.2, Масс-сГсктрост 1 по и. 1, Отличаюп(ийст 2тем, что между катодом и анодом ионного источника расположен электрод, соединенный свыходом генератора.3, Масс-спектрометр по п, 1, Отличаощийсятем, что сигнальный электрод датчика соединен со входом измерительного тракта черезразделительную емкость,сквозь модулирующий электрод 2 и, в силувыбранного распределения потенциалов, колеблются около сетчатого анода 8, Анод 8 заземлен, катод 1 находится под потенциалом- 100 в по отношению к аноду, ъ 1 ксимальное 5напряжение на электродах пространства дрейфа примерно - 1 кв,На электрод 8 подается напряжение генератора 11, модулирующее ионизирую 1 цийэлектронный ток по интенсивности. 10Напряжения сигнального электрода 5 усиливаются широкополосным высокочастотнымусилитслем 8, детектируются блоком 9 и по.ступают на вертикальный вход индикаторного блока 10, на экране которого изображается спектр масс,Переход с одной регистрируемой массы наследующую осуществляется изменением частоты генератора 11 модулирующего напрякения до синхронизации с частотой колебаний 20следующей массы. Изменение частоты генератора модулирующего напряжения осуществляется в диапазоне частот 230,3 гав 50 раз всек.У реального датяка разрсшгпощая спосооность равна примерно 20 - 30 во всем регистрир емом диапазоне, поэтому для реальногоггоДЗТЧИК 1 ТЕОРЕГ 11 ССКТО ЕРПВ 110 (фпг.) ПРПходится корректировать либо расчетным, либо экспериментальным путем.Получение модулирующего напряжения соспециальным законом изменения частоты вовремени осуществляется в генераторе 11/о12 запускает зада 1 ощий мультивибратор 1 О и 35синхронизирует горизонтальную развертку осциллографического индикатора 10, Импульсмультивибратора 18 поступает на формирующую цепочку 14, состоящую из набора емкостей и сопротивгени 1. В формпрую 1 цсй цепочке 14 импульс мультивибратора 18 преобразовывается в напряжение спсциальной формы(кривая П, фиг. 2), Напряжение с формиру 1 ощсй цепочки 14 через рсгулирующис потенциометры 15 поступает на параметрические 45диоды резонансного контура 16 гстеродинз17. Один регулируюц 211 й потенциометр и параметрический диод служит для управлениявеличиной опорной частоты гетеродина 17,второй регулирующий потенциометр и параметрический диод служат для управления величины девиации частоты от значения опорной частоты. Напряжение изменяющейся частоты с выхода гетеродина 17 - выделяетсяфильтром 18 нижних частот в диапазоне 28 550,3,иг 11, усиливается выходным усилителем 19 и подается на модулирующий электрод 2 массспсктрометрического датчика.Предлагаемый динамический панорамныймасс-спектромстр обладает следующими тех.ническими данными.1) Диапазон рабочих давлений 10 з++10 д торр.2) Диапазон регистрируемых масс 2 - 100.3) Разрешающая способность 20 - 30 на половине высоты пиков,4) Нарушение количествснного соотношеППЯ 1 СКДУ ВЬСОГЗМП ППКОВ П СООЧВСТЗ ТВ Ощими парциальными давлениями нс превышает 10 - 20% в диапазоне масс 10+100.5) Быстрота действия: 50 анализов в 1 сек,6) Регистрация спектра масс осуществляегся на экране электроннолучевой трубки.7) Ток понизации 1 ма, энергия ионизации100 эв, максимальное напряжение в пространстве дрейфа - 1,5 кв,8) Диапазон рабочих давлений перекрывается тремя поддиапазонами с фиксированнымирежимами работы датчик, в которых обеспечивается линейность роста сигналов с точностшо 10+20%:1 поддизпззон 1010 торр.11 поддиапазон 510 8+ 110 - 6 торр.111 поддпапазон 5 10 + 1 10 вторр.:Заказ 4249/Цг 4 ИИПИ Комитета п Тираж 535 Подписное лам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4