Ионно-электронный преобразователь для масс-спектрометра

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬОВУ пц 46260 Союз Соввтскнк Социалистических Республик22) Заявлено 10.03.72 (21) 1757072/26 с присоединением заявки Государственный комитет 23) Приоритет авета Министров СССле делам изобретениЯ и еткрмтнЯ ллетень9 убликовано 05.03,75. В та опубликования опи К 621.384.8я 30.06 Авторь Г, М, Кукавадзе, В. Ф. Коняев и В. В. Требуховски обретен 1) Заявите 54) ИОННО-ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕОБРА ДЛЯ МАСС-СПЕКТРОМЕТРА Изобретение относится к регистраторам интенсивности загрязненных частиц, в частности к ионно-электронным преобразователям (ИЭП), применяемым в аналитической массспектрометрии.Известен ИЭП, представляющий собой ячейку плоского параллельного конденсатора, в котором одна обкладка с приложенным к ней потенциалом 25 - 40 кв является мишенью для падающего пучка ионов из анализатора масс-спектрометра, а другая, заземленная, - сцинтиллирующей пластмассой с нанесенной на нее тонкой пленкой алюминия. Под действием пучка первичных ионов из мишени выбиваются вторичные электроны Р, которые, ускоряясь до Е = 25 - ,40 кэв, попадают на сцинтиллятор и вызывают его свечение, Световые вспышки сцинтиллятора регистрируются фотоэлектронным умножителем (ФЭУ), находящимся вне вакуумной камеры ИЭП.Недостатком известного преобразователя является высокий уровень шума как от ФЭУ, так и от автоэлектронов разрядов, возникающих в камере ИЭП на высоковольтном вводе.С целью снижения уровня шумов и повышения точности регистрации масс-спектра в предложенном преобразователе осуществляется регистрация вторичных электронов р одновременно с вторичным электромагнитным излучением у, возникающим на мишени ИЭП, а также применяется быстро-медленная схемасовпадений в антисовпаден,В результате значительно увеличивается отношение сигнал - фон, что дает возможность5 регистрировать присутствие слабых линиймасс-спектра в режиме счета отдельных частиц.На фиг. 1 схематично показана конструкция предложенного преобразователя; на10 фиг. 2 - его блок-схема.ИЭП содержит камеру 1 с мишенью 2, цилиндрический вакуумный канал 3 с патрубком4, оканчивающимся съемным фланцевым устройством 5, на котором смонтированы сцин 15 тиллятор 6, призменный световод 7 и два фотоумножителя 8, 9, Прямой участок вакуум.ного канала также оканчивается съемнымфланцевым устройством 10, на котором крепится счетчик 11, представляющий собой по 20 лупроводниковый детектор или сцинтилляторс ФЭУ. В канале 3 установлен электромагнит12 для выделения и анализа электронов поэнергиям.Электрическая часть ИЭП включает в себя25 фотоумножитель 13 для регистрации фоновыхизлучений, световой диод 14 для проверки инастройки всего тракта, дискриминаторы, формирователи времени на туннельном диодеДФВ, - ДФВ 4, усилители У 1 - У 4, однокаЗ 0 нальные анализаторы амплитуды (ОА, - ОА,), 462601многоканальный анализатор амплитуды (МА), линию задержки на время т; быструю схему совпадения времени (БССВ); схему антисовпадений (САС); медленную схему совпадений (МСС); пересчетные схемы (ПС). На блок-схеме не показаны генератор для питания светового диода, высоковольтные стабилизаторы для ФЭУ и блок питания схемы.ИЭП работает следующим образом. Первичный пучок ионов, выходящий из анализатора масс-спекгрометра, попадает на мишень ИЭП. Выбитые вторичные электроны, ускоренные до энергии 25 - 40 кэв, направляются в камеру анализатора вторичных электронов и под действием магнитного поля электромагнита 12 выводятся на сцинтиллятор 6 и регистрируются фотоумножителями 8 и 9. Сигналы ФЭУ 8 и 9 через ДФВ ДФВ 4 поступают на БССВ. На эту же схему через линию задержки поступает сформированный ДФВ, сигнал от счетчика 11. Сигнал, полученный с БССВ, поступает на САС, на которую поступает сигнал с ФЭУ 13 через ДФВ регистрирующего посторонние фоновые излучения и помехи. Благодаря такому включению улучшается отношенйе сигнал - фон. Далее сигнал может поступать на регистрирующее устройство или на блок памяти, где происходит накопление информации.Блок-схема позволяет наряду с анализом процесса по времени производить анализ в каждом канале по энергии (амплитуде сигнала). Сигнал вначале усиливается усилителями У - У 4, а затем анализируется одноканальными анализаторами ОА, - ОА. Полученные сигналы поступают на МСС, на которую поступают также сигналы со схемы САС,и далее на регистрацию. Такие многократные5 совпадения еще больше повышают отношениесигнал - фон,Анализ электромагнитного излучения может производиться многоканальным анализатором, который управляется сигналами со10 схем совпадения, что обеспечивает дополнительный анализ. Кроме того, в МА может производиться и накопление информации. Питание схемы производится от стабилизированного блока питания, Высоковольтные стабилиза 15 торы осуществляют питание ФЭУ с оптимальным подбором режима по минимальному шу.му, который осуществляется световым диодам. Световой диод служит также для проверки и настройки всего тракта.20Предмет изобретенияИонно-электронный преобразователь длямасс-спектрометра, содержащий мишень, камеру и детектор вторичных электронов, о т л и 25 ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияточности измерения масс-спектра, он снабженанализирующим магнитом, расположенным напути траектории вторичных электронов, вакуумным каналом с патрубком для канализации30 вторичных электронов и рентгеновского излучения и детектором рентгеновского излучения,причем детекторы вторичных электронов ирентгеновского излучения подвключены к схеме совпадений, 462601462661 Составитель Ю. Сухареведактор Т, Орловская Техред Е. Борисова Корректор А, Дзесов аказ 1450/6ЦНИИПИ ПодписиСССР Тираж 782а Совета Министри открытийя наб., д. 4/5 Изд.571сударственного комитет по делам изобретенийМосква, Ж, Раушск ография, пр. Сапунова, 2