Brevet FR2005813A1 — publié le 19691219

la présente invention concerne la spectrométrie de masse à étincelles. Une source à étincelles est une source ionique comprenant une chambre d'ionisation dans laquelle les ions d'une matière à analyser sont produits au moyen d'une décharge 5 électrique engendrée entre une électrode comprenant un échantillon de ladite matière et au moins uns autre électrode qui peut être également formée par un échantillon ou simplement une contre-électrode. 7.'expression "source à étincelles" englobe les sources 10 ioniques des types suivants •: SOURCE A ETINCELLES HAUTE FREQUENCE s Dans ce type de source, les ions sont produits par l'amorçage d'une décharge entre les électrodes. Le potentiel utilisé dans ce but est un potentiel haute-fréquence d'environ 500 Kilohertz et dont la 15 valeur peut varier entre 0 et 80 Kilovolts (de crête à crête). Pour obtenir un meilleur degré de réglage, il est habituellement puisé. Des conditions typiques comprennent une durée d'impulsion de 50 à 200 microsecondes et des taux de répétition de 100 à 10.000 hertz. Aussi bien les isolateurs que les con-20 ducteurs peuvent être analysés par émission d'étincelles. SOURCE A ARC PAR ¥I51tËUR BIT COUitANT CONTINU ï II s'agit d'une source sinple fonctionnant suivant le principe de la"cloche électrique". On fait vibrer deux électrodes de façon que lorsqu'elles viennent en contact, le courant circule à travers 25 elles pour engendrer un champ magnétique qui les sépare. Les taux de répétition des impulsions sont limités soit à la fréquence propre du support, soit a la fréquence de commande d'une source de courant alternatif dans le cas d'une source comme celle décrite dans le brevet britannique I\T° 1.117.739, 30 le brevet français N° 1.464.745 et la demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne N° A51049 du P B au nom de la même Demanderesse. Evidement, on'ypeut analyser que de bons conducteurs mécaniquement sains (et non pas par exemple du graphitû tassé). 35 SOURCE A ARC EN COURANT CONTINU DECLENCHEE : Une impulsion à haute tension ( 50 Kilovolts) engendrée par un transformateur à impulsions, provoque un claquage dans l'intervalle compris entre les électrodes et permet à une faible tension continue BAD ORIGINAL 69 10765 2 2005813 d'utiliser le" plc.sms existant alors entre les électrodes, comme un conducteur, le courant d'arc, relativement fort, oui est, alors engendre, produit un courant ionique intense. On peut faire varier les taux de répétition des impulsions dans certaines limites 5 mais l'r.nslyse d;:s isolateurs est inefficace étant donné aue seule l'impulsion de déclencheiccnt est utiliseble à cet effet. P ar ;:'c.;'.ro £ onct: onner un spectromètre de a-", s se à étincelles, après avoir réglé initialement le,s électrodes et amorcé une décharge entre elles, la position des électrodes doit être continuellement 10 réglée pour m?int-n:i.r la décharge de façon à entretenir un faisceau ionirue convenable. Juscu'ici , ce rég1 p.ge a été effectué manuellement par un opérateur. I a été proposé dans la demande de brevet britannique 21.825/66 du déposée au nom de la même 15 Demanderesse et dans le brevet français N° 1.523.031 , ainsi que dans la demande de brevet de la République Fédérale à'.Allemagne IT0..A55712 du déposée au nom de la même D.jmanderes- se^de faire vibrer au moins une des électrodes par rapport à la ou aux autres électrodes » On peut le résliser en reliant un moteur 20 vibrateur , qui peut être commandé par la fréquence (par exemple de 50 hertz ) du courant alternatif du secteur^ à une monture pivotante réglable de l'électrode en question. Une telle disposition du support de l'électrode vibrante est représentée sur la figure 1 des dessins annexés qui est la même que la figure 4 25 ûes dessins de la demande de brevet britannique et du brevet français précités. C tte figure représente un moteur vibrateur 2 '■'Ling Altec Type V47" fixé à une console do support 4, l'induit étant relié par une console 6 à une monture réglable 8 d1 un porte-électrodes 10 à l'intérieur d'une source ionique 12 . 30 la disposition est telle que, la monture comprenant un soufflet flexible 14 3t un pivot 16, le moteur vibrateur contraint une électrode 18,forméq/par un échantillon à vibrer dans une direction préférée , e'est-à-dire d'une façon sensiblement parallèle à l'axe y du faisceau ionique qui passe de la . 35 source a l'analyseur spectrométrique. C,;t axe correspond à l'une de trois directions mutuellement perpendiculaires % c uramment désignées-par axes x, y et s du faisceau ionique qui sont indi-fuéegéur le dessin. Une contre-électrode 20 d®is une monture fixe 22 est également indiquée sur le dessin, ». ... --- - * BÂD ORIGINAL 69 10766 2005813 -3- les électrodes formant entre elles un intervalle 24 à travers lequel est engendrée la décharge productrice d'ions. La vibration fait vax-ier l'intervalle entre les électrodes et, par suite, étale la décharge sur une plus grande surface de 5 l'échantillon et il en résulte que les ions extraits représentent mieux une matière non homogène de l'échantillon ; la variation de l'intervalle assure également l'obtention de l'énergie moyenne qui forme chaque espèce d'ions et ceci garantit que les ions présentant un niveau d'énergie compris dans la gamme 10 que peut accepter le spectromètre sont produits à partir d'une impureté quelconque qui, si elle était -soumise à une émission d'étincelles avec des électrodes fixes, présenterait-une énergie moyenne de libération excessivement élevée. En outre, elle permet au réglage de la position des électrodes de ne pas être perturbé 15 pendant de plus longues périodes de temps sans effet nuisible. Cependant, par suite de l'érosion des électrodes qui se produit à mesure que l'analyse se poursuit, les caractéristiques de l'intervalle compris entre les électrod-es changent finalement et l'intervention de l'opérateur est nécessaire pour ramener les condi-20 tions à celles régnant au début de l'analyse. Par conséquent, la précision de l'analyse dépend dans une large mesure de l'habileté de l'opérateur et ce processus est susceptible d'introduire une erreur. • Suivant-la présente invention, on prévoit l'élément suivant dont la 25 dans, ou pour, un spectrometre de masse a etincelles,/source ionique comprend un moyen destiné à régler la position relative de deux -électrodes et à faire vibrer au moins l'une desdites électrodes, un courant de décharge producteur d'ions pouvant être contraint -de circuler à travers un intervalle compris entre les électrodes, 30 de façon que la valeur moyenne dudit courant augmente jusqu'à un maximum et diminue depuis ce dernier à mesure que.la valeur moyenne d.e la dimension dudit intervalle est modifiée dans une gamme optimale par le réglage de ladite position relative iun dispositif régulateur comprenant un moyen pour dériver du cou-35 rant de décharge un signal électrique uniforme représentant la valeur moyenne dudit courant et un moyen pour déterminer à partir dudit signal un réglage optimal de la position relative pour fournir une dimension de l'intervalle comprise dans la gamme optimale. g£0 I 69 10766 2005813 • -4- Le moyen mentionné en dernier lieu peut être commodément d'un type .capable de fournir une indication permettant à un.opéra-; - - téur d'effectuer à distance le réglage de l'intervalle ou, de '"-préférence, 'il peut être d'un type' capable d'exécuter automatiser . ^ quement le réglage de l'intervalle.-Si l'une des éleotr.odes est ! "■ 1 ■ fixe, tandis que l'autre est soumise à une vibration-,- l'inter-•;"'--""V • valle peut être réglé en ajustant la position de l'électrode fixe ou en ajustant la position moyenne.de l'électrode vibrante. Avec un moteur vibrateur comme le "Ling Altec /type V47" " 10 précédemment mentionné, la position moyenne de l'électrode vi-brante peut être réglée de la façon voulue en superposant une ••• : tension continue de polarisation d'une valeur appropriée à la 5 '•■- tension alternative de la source alimentant la bobine du vibra- -. . - -- teur. La position d'une-électrode fixe peut être réglée en •' 15 n'appliquant qu'un courant continu à la bobine.d'un tel moteur vibrateur relié à une monture réglable de cette électrode. 'L'invention concerne également un procédé de spectronié-trie de masse, qui consiste à faire vibrer au moins l'une de deux électrodes de la source ionique d'un spectromètre de masse 20 à étincelles, à contraindre le courant, de décharge producteur d'ions à circuler à travers un intervalle compris entre lesdites électrodes, de façon que la valeur moyenne du courant augmente jusqu'à un maximum et diminue depuis ce dernier à mesure que la valeur moyenne de la dimension de l'intervalle est modifiée dans 25 une gamme optimale par le réglage de la position relative desdites électrodes, à dériver du courant de décharge un signal électrique uniforme représentant la valeur moyenne dufit cou- • • rant, et à déterminer à partir dudit signal un réglage optimal de ladite position pour fournir une dimension de l'intervalle 30 comprise dans la gamme optimale. Lorsque le courant de décharge esx un courant alternatif, comme c'-est habituellement le cas, ou un-courant continu intermittent, le courant peut être détecté électromagnétiquement par une bobine détectrice placée de façon qu'un signal alternatif 35 scit induit dans cette dernière et représente le courant de décharge. Gomme- on le voit sur la figure 2 des dessins annexés, ■si le signal de la bobine détectrice est redressé (par un circuit redresseur à une seule alternance, par exemple), et est ; COpV 69 10766 _5_ 2005813 filtré, la tension de sortie filtrée résultante Y varie à mesure * s. X. que 1'intervalle moyen entre les électrodes varie et atteint un maximum à la dimension optimale ou près de la dimension optimale * ' de l'intervalle. Toutefois, la dimension optimale n'étant pas 5 très critique, on peut obtenir des caractéristiques de fonction-nement satisfaisantes avec n'importe quelle dimension de l'intervalle, comprise dans une gamme optimale G, qui serait normalement du môme ordre de grandeur que 1'-amplitude de vibration de l'électrode (d'une façon typique de 0,005 mm). to - la forme de la courbe V résulte' du fait que la vibration produit une décharge intermittente dans de grands intervalles et un contact intermittent entre les électrodes avec de petits intervalles î ces deux conditions ont pour résultat de faibles signaux de sortie moyens à partir de la bobine détectrice, mais 15 entre ces extrêmes, les effets se combinent pour donner une valeur maximale au signal de sortie de la bobine détectrice, précisément à l'instant où on constate que l'intervalle a une di- . mension optimale. _ ' la tension V peut être affichée visuellement, sur un volt-'20 mètre par exemple, pour fournir une indication à l'opérateur en vue du réglage manuel à distance de la position des électrodes. Pour un réglage automatique, on peut prévoir un montage électronique pour détecter les variations de la tension Y depuis la valeur maximale et pour produire un signal de polarisation destiné - 25 à être appliqué à un moyen approprié pour régler la position des' - • électrodes, de façon à maintenir l'intervalle dans la gamme op timale. Etant donné que la crête n'est pas très précise et que la valeur réelle de la tension à la crête peut varier d'une analyse spectrométrique à l'autre, le montage électronique est, 30 de préférence, oapable de faire varier périodiquement le signal . ' de polarisation, de façon que la position des électrodes balaye à plusieurs reprises le point de tension de crête entre deux points extrêmes (dans la gamme optimale de l'intervalle) où une diminution importante de la tension par rapport à sa valeur de 35 crête peut être détectée et utilisée pour changer lé sens de déplacement de l'électrode en inversant le sens de variation du signal de polarisation. Les durées de balayage peuvent être de l'ordre de 10 secondes dans chaque direction, c'est-à-dire 20 necondcs pour un cycle complet. COPV 69 10766 _fc_ 2005813 La bobine 36 du. vibrateur est connectée aux bornes de deux sources de courant. Une première de ces sources, qui peut être d'une façon appropriée à 50 hertz, est constituée par un transformateur 50 qui peut être alimenté depuis un réseau à 5 tension alterna-cive de 250 volts pour fournir une tension de sortie appropriée aux bornes ("'une résistance R72 d'un potentiomètre, afin d'appliquer une fraction réglable du signal de sortie du transformateur à la bobine du vibrateur par l'intermédiaire d'un condensateur C3 présentant une grande capacité (éventuelle-10 ment de 7100 microfarads). Le condensateur est prévu pour empêcher le courant continu de circuler depuis l'autre source de la bobine du vibrateur dans le circuit du transformateur. Cette seconde source de courant est-une source de courant continu qui peut être constituée par un redresseur en pont BR excité par un 15 autre enroulement secondaire, du transformateur 50 ex présentant un condensateur de filtrage C5 de grande capacité aux bornes de sa sortie en courant continu. Le vibrateur 34 est construit de façon que, lorsqu'un courant continu (de l'une ou l'autre polarité) passe à travers la 20 bobine 3£, il confère à l'électrode vibrante 40 une flexion déterminée par rapport à une position de référence, le degré de flexion dépendant de la valeur du courant continu. Le moteur vibrateur du type "Ling Altec Type V47"-' déjà mentionné fonctionne de cette façon. La seconde source d'énergie a pour but de 25 fournir ce courant continu à la bobine du vibrateur d'une façon réglée, qui sera décrite plus loin. La vibration de l'électrode provoquée par la source de courant alternatif alimentant la bobine du vibrateur se produit alors autour d'une position moyenne déterminée par la valeur du courant continu provenant de la 30 source de courant continu ; la variation de--la dimension de l'intervalle 44, formé entre les électrodes, offre les avantages précédemment mentionnés. Autour du conducteur 52 s'étendant depuis l'é.lc-ctrode fixe 42 jusqu'à la jonction entre le conducteur à haute ten-35 sion 46 et la bobine Tesla 48 est placée une bague on ferrite 54 constituant lo noyau magnétique d'une bobine détectrice qui constitue par conséquent 1'enroulement secondaire d'un transformateur de courant. Lorsqu'une décharge haute fréquence se vro- f COPV 69 10766 2005813 -9- .. duit entre les électrodes 40 et 42, une tension est induite dans la bobine S, Cette tension est. appliquée à un circuit de filtrage et de redressement à une seule alternants- comprenant une diode D1, un condensateur C1 (par exemple de 20 microfarads) 5 et une résistance R1 de valeur appropriée, connectée comme représenté. Une autre résistance R5 est connectée aux bornes de la bobine détectrice S afin d'éviter qu'une tension excessive se produise pendant les demi-périodes négatives du signal de sortie de la bobine qui sont bloquées par la diode D1. 10 la tension positive filtrée régnant aux bornes de la ré sistance R1 est amplifiée par un amplificateur intermédiaire A0 et la tension amplifiée Y.(figures 2 et 3) est appliquée à une entrée 11 d'un, amplificateur de différence A1. Elle est également appliquée aux bornes d'une résistance RV1 d'un potentio-15 mètre. Le gain de cet amplificateur est réglable (dans une •gamma par exemple de 1:5) par un potentiomètre à contre-réaction RV3. Une fraction réglable V' (figure 3] de la tension amplifiée et filtrée Y est prélevée par le potentiomètre RY1 et est appliquée à un côté d-'une diode D2, dont l'autre côté 20 est connecté à l'autre entrée 12 de l'amplificateur de difi'é- -rence, ainsi qu'à un côté d'un condensateur C2 dont l'autre côté est connecté au conducteur commun de mise à la masse 56 de la bobine détectrice S. la polarité de la diode B2 est telle que lorsque la tension filtrée diminue après s'être élevée jus-25 qu'à une valeur maximale et après avoir provoqué la charge du second condensateur C2 jusqu'à une fraction définie de-cette tension déterminée -par le réglage du potentiomètre RVÎ, la tension régnant aux bornes de ce condensateur est maintenue jusqu'à ce-qu'un contact RLA1 de relais, connecté aux bornes de la diode 30 D2, se ferme pour permettre au condensateur de se décharger j-usqu'à la fraction définie de la tension maximale existant à cet instant. Ce oontact de relais est actionné de cette façon par une bobine de relais RLA qui est excitée en réponse à un signal de sortie positif de l'amplificateur de différence 35 A1 lorsque la différence entre les tensions aux entrées 11 et 12 de l'amplificateur devient légèrement négative après Être passée par zéro, le potentiomètre RV1 est réglé de façon à placer les points E1 et E2 (figure 3) auxquels ceci se produit lO/oô _s_ 2005813 La bobine 36 du vibrateur est connectée aux bonnes de deux sources de courant- Une première de ces sources, qui peut être d'une façon appropriée à 50 hertz, est constituée par un transformateur 50 qui peut être alimenté depuis un réseau à 5 tension alternative de 250 volts pour fournir une tension de sortie appropriée aux bornes d'une résistance RY2 d'un potentiomètre, afin d'appliquer une fraction réglable du signal de sortie du transformateur à la bobine du vibrateur par l'intermédiaire d'un condensateur C3 présentant une grande capacité (éventuelle-10 ment de 7100 microfarads). Le condensateur est prévu pour empêcher le courant continu de circuler depuis l'autre source de la bobine du vibrateur dans le circuit du transformateur. Cette seconde source de courant est-une source de courant continu qui peut être constituée par un redresseur en pont BR excité par un 15 autre enroulement secondaire du transformateur 50 et présentant un condensateur de filtrage C5 de grande capacité aux bornes de sa sortie en courant continu. Le vibrateur 34 est construit de façon que, lorsqu'un courant continu (de l'une ou l'autre polarité) passe à travers la 20 bobine 36, il confère à l'électrode vibrante 40 une flexion déterminée par rapport à une position de référence, le degré de flexion dépendant de la valeur du courant continu. Le moteur vibrateur du type "Ling Altec Type V47" déjà mentionné fonctionne de cette façon. La seconde source d'énergie a pour but de 25 fournir ce courant continu à la bobine du vibrateur d'une façon réglée, qui sera décrite plus loin. La vibration de l'électrode provoquée par la source de courant alternatif alimentant la bobine du vibrateur se produit alors autour d'une position moyenne déterminée par la valeur du courant continu provenant de la 30 source de courant continu ; la variation de-la dimension de l'intervalle 44, formé entre les électrodes, offre les avantages précédemment mentionnés. Autour du conducteur 52 s'étendant depuis l'électrode fixe 42 jusqu'à la jonction entre le conducteur à haute ten-35 sion 46 et la bobine Tesla 48 est placée une bague en ferrite 54 constituant le noyau magnétique d'une bobine détectrice S qui constitue par conséquent l'enroulement secondaire d'un transformateur de courant. Lorsqu'une décharge haute fréquence se pro- 69 10766 2005813 _9- du.it entre les électrodes 40 et 42, une tension est induite dans la 'bobine S, Cette tension est appliquée à un circuit de filtrage et de redressement à une seule alternance comprenant une diode D1, un condensateur C1 (par exemple de 20 microfarads) 5 et une résistance R1 de valeur appropriée, connectée comme représenté. Une autre résistance R5 est connectée aux bornes de la bobine détectrice S afin d'éviter qu'une tension excessive se produise pendant les demi-périodes négatives du signal de sortie de la bobine qui sont bloquées par la diode D1. 10 la tension positive filtrée régnant aux bornes de la ré sistance R1 est amplifiée par un amplificateur intermédiaire AO et la tension amplifiée Y (figures 2 et 3) est appliquée à une entrée 11 d'un amplificateur de différence A1. Elle est également appliquée aux bornes d'une résistance RV1 d'un potentio-15 mètre. Le gain de cet amplificateur est réglable (dans une gamme, par exemple de 1:5) par un potentiomètre à contre-réaction RY3. Une fraction réglable Y' (figure de la tension amplifiée et filtrée V est prélevée par le potentiomètre RY1 et est appliquée à un côté d4une diode D2S dont l'autre côté 20 est connecté à l'autre entrée 12 de l'amplificateur de différence, ainsi qu'à un côté d'un condensateur 02 dont l'autre côté est connecté au conducteur commun de mise à la masse 56 de la bobine détectrice S. La polarité de la diode D2 est telle que lorsque la tension filtrée diminue après s'être élevée jus-25 qu'à une valeur maximale et après avoir provoqué la charge du second condensateur C2 jusqu'à une fraction définie de-cette tension déterminée -par le réglage du potentiomètre RV1, la tension régnant aux bornes de ce condensateur est maintenue jusqu'à ce--qu'un contact R1A1 de relais, connecté aux bornes de la diode 30 D2, se ferme pour permettre au condensateur de se décharger jusqu'à la fraction définie de la tension maximale existant à cet instant. Ce oontact de relais est actionné de cette façon par une bobine de relais R1A qui est excitée en réponse à un signal de sortie positif de l'amplificateur de différence 35 A1 lorsque la différence entre les tensions aux entrées 11 et 12 de l'amplificateur devient légèrement négative après être passée par zéro. Le potentiomètre RV1 est réglé de façon à placer les points E1 et E2 (figure 3) auxquels ceci se produit 10766 2005813 ••1 0— dans la gamme optimale G- de l'intervalle. L'amplificateur A1 est connecté de façon qu'il produise un signal de sortie négatif lorsque l'entrée 11 est plus'positive que l'entrée 12. Lorsque le signal de sortie devient positif, il provoque la 5 commutation d'un circuit multivibrateur monostable MC pendant quelques secondes, pour produire un signal de sortie susceptible de rendre conducteur un transistor T3 commandant l'alimentation du relais SLA par l'intermédiaire de contacts S1B d'un commutateur de mise en marche manuel-automatique à commande 10 unique S1. Le fonctionnement de ce commutateur sera décrit plus loin. Cette détection des points extrêmes E1 et E2 du balayage H (figure 3) est utilisée pour provoquer le changement de direction du-mouvement de l'électrode au moyen d'un circuit bista-1 5 ble BC qui, du fait que son entrée est connectée par des condensateurs CC à la sortie du circuit monostable MC, est agencé de façon à basculer d'un état stable à l'autre chaque fois que le signal d ^sortie de l'amplificateur devient positif par suite du fait que la différence entre ses tensions d'entrée est devenue 20 négative après être passée par zéro. Le signal de sortie du circuit bistable commande deux transistors T4 et T5 (les contacts S1B étant dans ls position "automatique" représentée) qui sont agencés pour provoquer le passage de l'une à l'autre de deux lampes indicatrices L1 et L2 et le changeaient de la polarité 25 d'une tension appliquée à un condensateur C4 par l'intermédiaire d'une résistance R4, chaque fois que le circuit bistable change d'état. L'état de charge de ce condensateur 04 détermine la tension appliquée à une entrée 13 d'un amplificateur A2 à courant 30 continu. La sortie de l'amplificateur est connectée à la base d'un transistor T1 dont l'émetteur est connecté à la base d'un second transistor Ï2 de même type de conductivité (npn, comme représenté) par l'intermédiaire d'un autre contact S1A du commutateur à commande unique lorsqu'il est dans la position "auto-35 matique". Les transistors constituent, respectivement, un étage à charge d'émetteur et un étage amplificateur de puissance, le premier étant utilisé pour fournir un gain de courant suffisant pour commander le second. Les collecteurs des deux transistors t BAD ORIGINAL ' 69 10766 2005813 _ii- sont connectés respectivement aux extrémités de la "bobine 36 du vibrateur. Une tension d'alimentation (commodément de + 10 volts-) pour les deux transistors, provenant du redresseur en pont BR, est appliquée au collecteur du premier transistor 5 T1 . L'émetteur du second transistor T2 est connecté-par l'intermédiaire d'une résistance H3 (de plus faible valeur, par exemple d'un ohm) à la masse E et à-une seconde entrée 14 de l'amplificateur A2 à courant continu, en fournissant une contre-réaction pour définir le gain global de ce système amplificateur. 10 La combinaison de l'amplificateur A2 à courant continu et des transistors T1 et T2 est agencée de façon que la valeur du courant du collecteur du transistor T2 d'amplification de puissance (qui est le courant continu circulani/&ans la bobine 6 du vibrateur) dépende de la valeur de la tension régnant à la pre-15 mière entrée 13 de l'amplificateur. L'ensemble capacité-résistance R4-C4 du circuit d'entrée est destiné à avoir une constante de temps telle qu'après un changement de la polarité de la source de courant continu, le niveau d.u courant continu dans la bobine du vibrateur change à une vitesse appropriée pour fournir un ba-20 layage de l'électrode vibrante 8 pendant une période de temps appropriée,-par exemple de 10 secondes. Ainsi, le montage dans s,on ensemble a pour.effet de contraindre la position moyenne de l'électrode vibrante 8 à effectuer un balayage alternatif, comme décrit en de référant à la 25 figure 3, de façon que l'intervalle entre les électrodes soit maintenu automatiquement dans une gamme optimale pour les conditions régnant à l'instant considéré, l'érosion des électrodes étant ainsi compensée. 30 automatiquement la direction initiale du mouvement de l'électrode lorsque l'appareil est mis en marche, en détectant la tension aux bornes de la résistance R3. Un tel circuit pourrait être conçu pour produire, lorsque le potentiel aux bornes de la résistance R3 est inférieur à un certain niveau de seuil corres-35 pondant à un intervalle très large, un signal qui serait utilisé pour mettre le circuit bistable BC à l'état qui contraint le transistor T5 à connecter la résistance R4 d'entrée de l'amplificateur A2 à la source positive. Ceci provoquerait l'augmentaII serait possible de prévoir un circuit pour déterminer bad original 69 10766 2005813 -1 2- tion du potentiel aux bornes du condensateur C4 et, en conséquence, la diminution de l'intervalle entre les électrodes, en garantissant ainsi que l'heure de la mise en marche initiale de l'appareil, le circuit bistable BC ne restent pas à l'état 5 qui empêcherait la mise en marche du système comprenant la source ionique. Toutefois, il s'est avéré plus commode en pratique de prévoir une commande manuelle du mouvement initial de l'électrode. Le commutateur à commande unique S1 est sollicité par ressort 10 dans sa position médiane (automatique) dans laquelle ses contacts sont placés comme représenté sur le dessin, de façon que le système soit normalement réglé en vue d'une commande automatique du mouvement de l'électrode-.- L'amplificateur A3, avec les transistors de puissance T1 et T2, règle le courant continu dans 15 le vibrateur proportionnellement à la tension régnant aux bornes du condensateur 04. La composante alternative de la tension régnant dans le vibrateur est réglable au moyen du potentiomètre RV2 "d'amplitude de vibration". Le degré auquel la tension de sortie de l'amplificateur AO doit diminuer pour changer l'état 20 du signal--de sortie de l'amplificateur A1 est réglable entre 5 et 50 a/o, et il est réglé par le potentiomètre RV1 de "réglage de la gamme". Lorsque la touche d'actionnement du commutateur S1 est -maintenue dans sa position "mise en marche", les contacts S1A, 25 S1B et S1C restent-dans les positions représentées, mais le contact S1D est ferme, de sorte que le condensateur C4 est rapidement chargé par l'intermédiaire de la résistance R4 depuis la source de courant positif constituée par le redresseur en pont BR. Lorsque la touche d'actionnement est maintenue dans sa po-30 sition "manuel", le contact S1D reste ouvert, mais les contacts S1A et S1B changent de position et le contact S1C s'ouvre ; la . composante alternative est de nouveau réglée par RV2, mais la composante continue est réglée par le potentiomètre "manuel" RV4, le transistor T2 donnant la tension nécessaire pour l'in-35 version du courant. Un commutateur-inverseur S2 est prévu dans les connexions de la bobine du vibrateur, de sorte que le mouvement initial de l'électrode peut être contraint de se produire par lfune ou dAD ORIGINAL1 69 10766 2005813 -13- l'autre direction, au choir de l'opérateur. Ceci offre la possibilité de pouvoir inverser la disposition des électrodes fixe et mobile, pour plus de commodité, l'opérateur utilise la commande de "mise en marche" pour mettre l'électrode mobile dans 5 une position telle que le sjrstème de commande automatique puisse la prendre en charge et la maintenir dans la gamme optimale de l'intervalle. - Dans une réalisation pratique du système qui a été décrit, le montage de réglage (à l'exception de la bobine détec-10 trice S) est disposé dans une boite métallique rectangulaire présentant un panneau frontal sur lequel sont montés l'indicateur d'émission d'une décharge, les boutons de command.e des résistances du potentiomètre, les lampes indicatrices et la touche du commutateur de mise en marche manuel-automatique. 15 Ceci est représenté sur la figure 5, sur laquelle ces pièces sont désignées par des références correspondant à celles utilisées sur la figure 4. le commutateur 32 "normal-inversion" est placé au sommet de la boite et un interrupteur S3 de mise en marche et de connexion au réseau est également prévu sur le 20 panneau frontal. Un opérateur peut, par conséquent, facilement commander la mise en marche et le réglage manuel de la source à étincelles par une •ommande.à distance à l'aide de l'indicateur d'émission de décharge pour déterminer l'effet du mouvement de l'électrode et pour obtenir un réglage optimal de l'intervalle 25 entre les électrodes. Il peut également surveiller le fonctionnement de la commande automatique en observant l'indicateur. Ainsi, on a 'décrit un appareil régulateur commode, qui peut être prévu avec ou sans moteur vibrateur, comme voulu, pour adapter un spectromètre de masse à étincelles existant à 30 un réglage automatique optimal de l'intervalle compris entre les électrodes, en faisant vibrer l'-une des électrodes. Il serait possible d'utiliser, à la place de la bobine du vibrateur décrite, un autre moyen -pour faire vibrer ou osciller au moins l'une des électrodes, par exemple une came ou 35 autre moyen mécanique. En outre, la vibration de l'une au moins des électrodes pourrait être combinée avec un mouvement de rotation de cette électrode ou d'une autre électrode. On a obtenu un fonctionnement avantageux en faisant tourner une électrode V ] BAD ORfGîMAL ' 69 10766 2005813 -14- échantillon en forme de disque et en faisant vibrer contre sa face une contre-électrode appropriée. Cette disposition est avantageuse lorsque 1'électrode -échantillon est faite en une matière sous forme pulvérulente, étant donné qu'il est plus 5 facile de former des disques que des tiges ou barres en pressant une poudre. La position de la bobine détectrice S n'est pas limitée à celle sus-mentionnée. Il peut être prévu d'autres positions dans lesquelles on obtient une intensité et une forme appropriées 10 du signal. Avec un signal haute fréquence, il convient de placer la bobine détectrice dans une position plus éloignée qu'avec un . ■ signal en courant continu intermittent dans le cas d'une source à étincelles d'un autre type, étant donné que le courant à dé-tecter--par la bobine détectrice n'est pas le courant haute fré-15 quence, mais le courant dfl à la fréquence de vibration. Dans le-cas de la source à étincelles haute fréquence décrite ci-dessus, le noyau de la bobine détectrice S pourrait être tout aussi bien placé autour du conducteur 60 provenant du conducteur 46 d'alimentation en courant continu haute tension de la bobine Tesla, 20 mais la position représentée semble être la plus commode dans l'appareil particulier considéré en ce qui concerne le type et la dimension particulière de la bobine détectrice. BAD original 10766 2005813 -15- - KSVEEDlGATIOMB - 1 - Dispositif régulateur pour un spectromètre de masse à étincelles dont la source ionique comprend un moyen pour régler la position relative de deux électrodes"et pour faire 5 vibrer au moins l'une desdites électrodes, un courant de décharge producteur d'ions pouvant être contraint de circuler à travers l'intervalle forme entre lesdites électrodes, de façon que la valeur moyenne du courant--s'élève jusqu'à un maximum et décroisse à partir de ce dernier, à mesure que la valeur moyen- 10 ne de la dimension de l'intervalle est modifiée dans une gamme optimale par le réglage de ladite position relative, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend un moyen pour dériver du courant de décharge un signal électrique uniforme représentant la valeur moyenne dudit courant et un moyen pour déterminer d'après ledit 15 signal un réglage optimal de la position relative pour fournir une dimension de l'intervalle comprise dans la gamme optimale. 2 - Dispositif régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen destiné à dériver le signal électrique uniforme comprend un moyen détecteur électromagnétique pour pro- 20 duire un signal alternatif à partir dudit courant, lorsque ce dernier est intermittent ou alternatif, et un moyen pour re- i dresser et filtrer le signal alternatif. 3 - Dispositif régulateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen pour effec- 25 tuer le réglage par une commande électrique à distance de la position de l'une au moins des électrodes. 4 - Dispositif régulateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen vibrateur est sensible à un signal provenant du moyen de commande à distance pour ajuster la posi- 30 tion de l'électrode mise en vibration. 5 - Dispositif régulateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le mojren vibrateur est sensible à un signal de polarisation en courant continu superposé à un courant alternatif provoquant la vibration. 35 6 - Dispositif régulateur selon l'une quelconque des re vendications précédentes, caractérisé en outre en ce qu'il comprend un moyen pour fournir une indication du signal électrique uniforme ou filtré de façon que l'indicatioi^uisse être contrôlée PAO ORIGINAL 10766 2005813 -1 6- ou surveillée par un opérateur. 7 - Dispositif régulateur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de commande manuel permettant à l'opérateur d'effectuer le réglage en ac- 5 tionnant le moyen de commande à distance. 8 - Dispositif -régulateur selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en outre en ce qu'il comprend un circuit de commande pour détecter le signal électrique filtré et pour effectuer automatiquement le réglage par 10 l'intermédiaire du moyen de commande à distance. 9 - Dispositif régulateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen destiné à dériver le signal électrique filtré est agencé pour produire ce signal sous forme d'une tension unidirectionnelle, et le circuit de commande com- 1 5 prend un moyen pour dériver à partir de cette première tension une seconde tension qui est une fraction prédéterminée de la première tension, à mesure que la première tension mont© jusqu'à sa valeur correspondant à la valeur maximale du courant, un-moyen pour maintenir cette seconde tension sensiblement constante, à 20 mesure que la première tension décroît ultérieurement, un moyen pour comparer les première et seconde tensions et pour produire un signal indiquant que la première tension a décru jusqu'à la valeur maintenue de la seconde tension, un moyen sensible à ce signal pour provoquer l'inversion de la variation de la dimension 25 de l'intervalle et un moyen sensible à ce signal pour provoquer la décroissance de la seconde tension jusqu'à-la fraction prédéterminée de la première tension à cet instant, de façon que l'intervalle varie périodiquement dans une gamme déterminée par ladite fraction prédéterminée. 30 10 - Dispositif régulateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen destiné à dériver la seconde tension est réglable pour régler ladite fraction prédéterminée. - 11 - Dispositif régulateur selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble capacité-ré-35 sistance ayant une, constante, de. temps appropriée pour produire la variation de.la dimension de l'intervalle à une vitesse prédéterminée, le moyen destiné à provoquer l'inversion de cette variation étant susceptible de provoquer le changement de la BAD ORIGINAL 69 10766 2005813 -17- polarité de la tension continue appliquée à cet ensemble capacité-résistance. 12 - Spectromètre de masse à étincellesr caractérisé en ce qu'il comprend une source ionique, un moyen réglant et fai- 5 sant vibrer une é3.ectrode, un moyen produisant une décharge et un dispositif régulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12. 13 - Procédé de spectrométrie de masse, caractérisé en ce qu'il consiste à faire vibrer l'une au moins de deux électrodes 10 de la source ionique d'un spectromètre de masse à étincelles, à provoquer la circulation d'un courant de décharge producteur d'ions à travers un intervalle compris entre lesdites électrodes de façon que la valeur moyenne du courant monta jusqu'à une valeur maximale et diminue depuis cette dernière, à mesure que la 15 valeur moyenne de la dimension de l'intervalle est modifiée dans une gamme optimale par le réglage de la position relative des-dites électrodes, à dériver du courant de décharge un signal électrique uniforme représentant la valeur moyenne dufit courant et à déterminer d'apros ledit signal un réglage optimal de la po 20 sition pour fournir une dimension de l'intervalle comprise dans la gamme optimale. 14 - Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le courant de décharge est intermittent ou alternatif et ce qu'il est détecté électromagnétiquement pour produire un signal 25 alternatif qui est redressé et filtré pour obtenir le signal électrique uniforme. 15 - Procédé -selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que le réglage est effectué au moyen d'une commande électrique à distance réglant la position de l'une au moins des 30 électrodes. 16 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que le réglage est effectué par un opérateur surveillant l'indication ou l'affichage du signal électrique uniforme. 35 17 - Procédé selon la revendication 15» caractérisé en ce que le réglage est effectué automatiquement au moyen d'un circuit de commande détectant ledit signal électrique uniforme. * BAD ORKàlHAl. 69 10766 _)8_ 2005813 18 - Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que la dimension moyenne de l'intervalle est modifiée périodiquement dans une gamme comprise dans la gamme optimale et comprenant I3 dimension de l'intervalle à laquelle le courant at- 5 teint une valeur maximale. 19 - Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le signal électrique filtré ou uniforme est obtenu sous forme d'una tension unidirectionnelle et en ce que les points extrêmes de la gamme de changement périodique sont déterminés en détec- 10 tant l'instant où cette tension a décru jusqu'à une fraction prédéterminée de sa valeur au point où le courant atteint une valeur maximale. 20 - Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'étendue de la gamme de variation périodique est réglée 15 en réglant ladite fraction prédéterminée. ÊÀQ OFUGIWM.