Brevet FR2620568A1 — publié le 19890317

PROCEDE D'ALIMENTATION EN TENSION DES SPECTROGRAPHES DE MASSE DU TYPE QUADRIPOLAIRE La présente invention propose pour les spectrographes de masse du type quadripolaire un procédé d'alimentation en tension permettant d'améliorer la résolution, sans dégrader la sensibilité. Les sélecteurs de masse de ce type sont essentiellement contitués de quatre barres de profil théorique hyperbolique, à 900 l'une de l'autre ; deux barres opposées sont portées à un potentiel t = U - V f(t), les deux autres au potentiel -ç--U + V f(t), f(t) étant une fonction périodique de fréquence y . (f(t) est généralement une fonction sinusoldale). La fréquence 9, constante, est de l'ordre de 1 MHz. Pour des valeurs données de U et V, le filtre quadripolaire transmet uniquement les ions de masse comprise dans une bande passante plus ou moins étroite. On peut, en variant les valeurs de U et V (le rapport U/V restant constant) sélectionner les différentes masses ioniques présentées dans le substance analysée. Les signaux (courants) obtenus à la sortie du sélecteur de masse au cours d'un balayage ont des formes qui s'écartent plus eu moins de celle du signal théoriquement parfait (rectangle très étroit). Les déformations, plus particulièrement sur les fronts de montée et de descente du signal, limitent la résolution. Le principe du nouveau procédé consiste a superposer aux tensions + appliquées aux barres une modulation périodique U' f'(t) de fréquence 9 (f'(t) est généralement sinusoidale). La fréquence 9 est de l'ordre de 10 V -1 au maximum, tandis que U' est de l'ordre de 10 U. Cette modulation basse fréquence (qu'on peut considérer comme une modulation du rapport U/V) fait disparaltre les distortions du signal à la base, sans modifier son amplitude. La figure 1 illustre la forme du signal correspondant à deux masses successives, à la sortie d'un filtre quadripolaire dont l'alimentation ne comporte pas la modulation basse fréquence décrite. On remarque, à la base de chaque signal, une déformation. Ces déformations correspondent probablement à la contribution anormale d'ions de même masse, sélectionnés par des valeurs U, V, légèrement différentes de celles correspondant au sommet du signal (ces ions seraient injectés au voisinage immédiat de l'axe, parallèlement à celui-ci, dans des conditions ou l'efficacité du filtre est réduite). La figure II illustre par contre la forme de ces mêmes signaux, avec application au filtre de la modulation basse fréquence. On constate la disparition des déformations. En particulier, deux signaux correspondant à des masses voisines sont maintenant séparés par un palier horizontal de niveau voisin de zéro. Le dispositif comprend donc essentiellement un générateur auxiliaire de tension alternative f = U' f'(t), de fréquence #' . Cette tension est superposée aux tensions périodiques principales + t - U + V f(t) et U - U - V f(t), de fréquence p , appliquées aux paires de barres du filtre quadripolaire. Les valeurs de3' et de U' sont de l'ordre de 10 # et 10 U respectivement (les valeurs optimales varient d'ailleurs avec le domaine de masses analysées). L'application d'une telle modulation supprime les déformations à la base du signal correspondant à une masse sélectionnée et améliore ainsi la résolution maximale. Le dispositif permet, entre autres, une mesure exacte du rapport d'abondance de deux masses différant d'une unité. La résolution est mye assez élevée pour séparer les signaux correspondant à des produits distincts mais de même masse nominale. REVENDICATIONS 1) Procédé d'alimentation en tension de spectrographes de masse du type quadrupole, caractérisé par le fait qu'un générateur auxiliaire superpose aux tensions principales périodiques + = U - V f(t) et - f - - U gf(t) de fréquence # , qui sont appliquées aux paires de barres, une tension alternative auxiliaire #' = U' f'(t) de fréquence '. ' et U' sont respectivement de l'ordre de 10 et 10 ~ (en pratique, les fonctions f(t) et f' (t) sont généralement sinusoldales).