Brevet FR2541042A1 — publié le 19840817

La présente invention concerne les spectromètres de masse et a notamment pour objet un procédé d'alimentation d'un spectromètre de masse. L'invention peut être utilisée pour l'alimentation des spectromètres de masse à haut pouvoir de resolution et à forte sensibilité. Il existe un procédé d'alimentation d'un spectromètre de masse (cf. par exemple, "Spectromètres de masse quadripolaires" par Slobodenuk G.I., Moscou, 1974) par application d'un signal harmonique à haute fréquence aux électrodes hyperboloides du capteur d'ions triés du spectromètre de masse. Dans ce procédé, simultanément avec le signal alternatif, on applique un signal continu. Toutefois, ce procédé d'alimentation du spectromètre de masse crée des difficultés quant au maintien de l'amplitude du signal alternatif par rapport au niveau du signal continu, ce qui ne permet pas d'utiliser des spectromètres de masse très sensibles, à haut pouvoir de résolution. Il existe un autre procédé d'alimentation d'un spectromètre de masse (cf. par exemple, Richard J.A. et al, "A new operating mode for the quadrupole mass filter", J. Mass spectrom and Jon.Phys., 1973, 12, p. 317) par application de signaux impulsionnels à impulsions rectangulaires à deux polarités sur les électrodes hyper bololdes du capteur d'ions triés du spectromètre de masse. D'après ce procédé, le régime de service du spectromètre de masse est obtenu par réglage du facteur de forme d'impulsion, déterminé comme suit S = Tv/t.1 où T0 = t1 + t2 est la période d'oscillation du signal impulsionnel t1 est la durée de l'impulsion positive t2 est la durée de l'impulsion négative Toutefois, dans ce procédé, le facteur de forme des impulsions ne diffère que relativement peu de l'unité ce 2,5), ce qui limite le pouvoir de résolution et la sensibilité du spectrometre de masse L'invention vise donc un procédé d'alimentation d'un spectromètre de masse, dans lequel le facteur de forme d'impulsion des signaux impulsionnels permettrait d'améliorer le pouvoir de résolution et la sensibilité du spectromètre de masse. Ce but est atteint du fait que le procédé d'alimentation d'un spectromètre de masse, par application de signaux impulsionnels à impulsions rectangulaires à deux polarités, dont le facteur de forme d'impulsion où t1 est la durée de l'impulsion positive, et t2, la durée de l'impulsion négative, aux électrodes hyperbololdes du capteur d'ions triés du spectromètre de masse, est caractérisé, suivant l'invention, en ce qu'on applique des signaux impulsionnels à impulsions rectangulaires à deux polarités ayant un facteur de forme supérieur à trois (S 7 3). Il est utile que ledit facteur de forme S 2 3 soit obtenu avec une durée de l'impulsion négative supérieure à la durée de l'impulsion positive. La présente invention permet d'améliorer la forme des signaux impulsionnels de façon à réduire l'amplitude des oscillations des ions à analyser, ce qui, à son tour, améliore le pouvoir de résolution et la sensibilité des spectromètres de masse utilisés. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparattront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemplesnon limitatif, avec références au dessin unique annexé dans lequel - la figure 1 représente un schéma fonctionnel du capteur d'ions triés d'un spectromètre de masse alimenté selon le procédé revendiqué - la figure 2 représente les courbes de variation du pouvoir de résolution et de la sensibilité relative en fonction de l'angle d'inclinaison de la trace de balayage du spectre des masses, caractérisant le procédé revendiqué. Le procédé revendiqué d'alimentation d'un spectromètre de masse consiste à appliquer à l'électrode annulaire hyperboloïde 1 (figure 1) d'un capteur d'ions triés 2 et à ses deux autres électrodes 3 disposées aux faces frontales de l'électrode 1 et réunies entre elles, des signaux impulsionnels dont le facteur de forme d'impul- sion est supérieur à trois où t1 étant la durée de l'impulsion positive, et t2 la durée de l'impulsion négative. Sur la figure 2 sont représentées les courbes de variation du pouvoir de ~résolution} , adopté pour un signal impulsionnel d'un niveau égal à 0,5 fois le niveau maxi mal de ce signai, et de la sensibilité relative 4 (axe des ordonnées), par exemple d'un spectromètre de masse monopolaire, en fonction de l'angle B d'inclinaison de la trace de balayage du spectre des masses (axe des abscisses), calculés pour différentes valeurs du facteur de forme d'impulsion pour S = 2 pour S = 2,7 pour s = 6 La figure 2 montre que ltaugmentation du facteur de forme d'impulsion des signaux impulsionnels appliqués aux électrodes 1 et 2 (figure 1) s'accompagne d'un accroissement du pouvoir de résolues n limite fi et de la sensibilité 9 du spectromètre de masse. Ainsi, pour S = 2 et S = 2,7, #1 et#2, ainsi que et S = 2 et s = 2,7, # 1 et # 2 ainsi que 9 1 2' varient faiblement, alors que pour S = 6, la variation est notable tant pour le pouvoir de résolution #3 que pour la sensibilité 3. Lors de l'utilisation des spectromètres de masse monopolaires, on choisit une durée t1 de 1'iepulsion positive inférieure à la durée t2 de l'impulsion négative. La présente invention permet d'atéliorer notablement le pouvoir de résolution et la sensibilité du spectromètre de masse. REVENDICATIONS 1.- Procédé d'alimentation d'un spectromètre de masse par application de signaux impulsionnels à impulsions rectangulaires à deux polarités, ayant un facteur de forme où t1 est la durée de l'impulsion positive, et t2, la durée de l'impulsion négative, aux électrodes hyperbololdes (1, 2) du capteur (3) d'ions triés du spectromètre de masse, caractérisé en ce qu'on applique des signaux impulsionnels à impulsions rectangulaires à deux polarités ayant un facteur de forme supérieur à trois. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit facteur de forme d'impulsion supérieur à 3 est obtenu avec une durée t1 de l'impulsion positive inférieure à la durée t2 de l'impulsion négative.