УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ ПУЧКА ИОНОВ, СОДЕРЖАЩЕЕ ЭЛЕКТРОДЫ, РАЗМЕЩЕННЫЕ НА ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПЛАСТИНАХ

1. Устройство для направления пучка ионов вдоль, по существу, непрерывной оси пучка по меньшей мере в одном поле, создающем силу, действующую на ионы в указанном пучке ионов, содержащее
по меньшей мере одну секцию, которая содержит, по существу, плоский пластинчатый многополюсник, имеющий верхнюю плоскую пластину и нижнюю плоскую пластину, причем указанная сила, по существу, симметрична в параллельном направлении или, по существу, асимметрична в перпендикулярном направлении относительно плоскости, в которой находится ось пучка,
каждая из указанных пластин, а именно верхняя плоская пластина и нижняя плоская пластина, содержит первые электродные полосы, к которым приложены соответствующие потенциалы и которые генерируют по меньшей мере часть указанного по меньшей мере одного поля,
а граница краевого поля расположена на каждом конце указанной по меньшей мере одной секции, и указанные первые электродные полосы выполнены, по существу, тонкими и плоскими.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанная верхняя плоская пластина и указанная нижняя плоская пластина расположены, по существу, параллельно или наклонно относительно указанной плоскости в указанной по меньшей мере одной секции, причем экстраполированная линия пересечения указанной верхней плоской пластины и указанной нижней плоской пластины, по существу, перпендикулярна оси пучка ионов.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанная по меньшей мере одна секция содержит по меньшей мере одну секцию, в качестве которых указаны прямая секция и изогнутая секция, которая изогнута в указанной плоскости, причем прямые секции указанной по меньшей мере одной секции содержат, по существу, четырехугольные первые электродные полосы, параллельные оси пучка ионов, и изогнутые секции указанной по меньшей мере одной секции содержат, по существу, изогнутые первые электродные полосы, расположенные, по существу, на постоянном расстоянии от оси пучка ионов.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанная ось пучка ионов в указанной по меньшей мере одной секции обладает по меньшей мере одним из свойств, включающих прямоту, изогнутость и криволинейность.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая из первых электродных полос имеет по меньшей мере один из краев, в качестве которых указаны прямой край и изогнутый край, причем ширина, по существу, перпендикулярная оси пучка ионов, меньше длины вдоль оси пучка ионов для каждой из первых электродных полос.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что длины или углы отклонения первых электродных полос равны соответственно длинам или углам отклонения по меньшей мере одной смежной с ними первой электродной полосы.
7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что длины или углы отклонения первых электродных полос не равны соответственно длинам или углам отклонения по меньшей мере одной смежной с ними первой электродной полосы и изменяются линейно или нелинейно в зависимости от соответствующих расстояний до них от оси пучка ионов.
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина по меньшей мере одной из указанных первых электродных полос увеличивается вдоль оси пучка ионов.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что отношение ширин первых электродных полос к расстоянию между верхней плоской пластиной и нижней плоской пластиной представляет собой постоянную величину или переменную величину, изменяющуюся вдоль оси пучка ионов.
10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что потенциалы приложены по меньшей мере к двум первым электродным полосам в течение такого периода времени, чтобы сформировать поле вдоль оси пучка ионов.
11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина по меньшей мере одной из указанных первых электродных полос увеличивается и уменьшается вдоль оси пучка ионов таким образом, что ширина максимальна в средней части.
12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширины указанных первых электродных полос больше на более удаленных от указанного пучка ионов расстояниях.
13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина центральной из указанных первых электродных полос больше ширин смежных с ней первых электродных полос или равна им.
14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанные ионы направлены к одной из указанных пластин, в качестве которых указаны верхняя плоская пластина и нижняя плоская пластина, а именно к пластине, имеющей больший притягивающий ионы потенциал, приложенный к ней в течение периода времени, и также имеющей отверстие для эмиссии по меньшей мере части указанных ионов.
15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанные ионы направлены вдоль указанной плоскости под действием различных потенциалов, приложенных к указанным первым электродным полосам в течение периода времени для формирования поля, параллельного указанной плоскости.
16. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит вторые электродные полосы, расположенные, по существу, перпендикулярно указанной плоскости на первой поверхности и второй поверхности, причем указанные вторые электродные полосы являются, по существу, тонкими и плоскими.
17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что указанные вторые электродные полосы являются, по существу, четырехугольными или, по существу, изогнутыми и расположены на постоянном минимальном расстоянии от указанной оси пучка ионов.
18. Устройство по п.16, отличающееся тем, что ширины указанных вторых электродных полос больше на расстояниях, более удаленных от указанной плоскости.
19. Устройство по п.16, отличающееся тем, что ширина по меньшей мере одной из указанных вторых электродных полос увеличивается вдоль оси пучка ионов.
20. Устройство по п.16, отличающееся тем, что ширина по меньшей мере одной из указанных вторых электродных полос увеличивается и уменьшается вдоль оси пучка ионов таким образом, что ширина максимальна в средней части.
21. Устройство по п.16, отличающееся тем, что указанные ионы направлены к одной из указанных поверхностей, в качестве которых указаны первая поверхность и вторая поверхность, а именно к поверхности, имеющей больший притягивающий ионы потенциал, приложенный к указанным вторым электродным полосам в течение периода времени, причем в указанной первой поверхности и указанной второй поверхности есть отверстие для эмиссии по меньшей мере части указанных ионов.
22. Устройство по п.16, отличающееся тем, что использован пластинчатый многополюсник для транспортировки пучка ионов в буферном газе низкого давления в вакуумной системе транспортировки ионов, в которой давление остаточного газа настолько низкое, что ион испытывает, по существу, минимальное количество ион-атомных или ион-молекулярных столкновений, причем сформированы высокочастотные многополюсные поля и многополюсные поля постоянного тока с возможностью проведения масс-анализа, при этом расстояние между указанной первой поверхностью и указанной второй поверхностью, по существу, меньше, чем расстояние между указанной верхней плоской пластиной и указанной нижней плоской пластиной.
23. Устройство по п.16, отличающееся тем, что к каждой из указанных вторых электродных полос приложен по меньшей мере один из таких потенциалов, как, по существу, постоянные потенциалы и синусоидальные потенциалы.
24. Устройство по п.16, отличающееся тем, что к каждой из указанных вторых электродных полос приложен по меньшей мере один из таких потенциалов, как, по существу, постоянные потенциалы и прямоугольно переключаемые потенциалы.
25. Устройство по п.16, отличающееся тем, что по меньшей мере один из указанных высокочастотных потенциалов, включающий по меньшей мере одну частоту, приложен к одной из указанных вторых электродных полос, причем каждая указанная по меньшей мере одна частота может отличаться относительно других частот по меньшей мере одной из характеристик, включающих амплитуду и фазу.
26. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанные первые электродные полосы содержат проводящий материал или материал, который имеет проводящую поверхность, причем потенциал вдоль каждой из указанных электродных полос является, по существу, постоянным.
27. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первые электродные полосы сформированы по меньшей мере из одного провода.
28. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первые электродные полосы содержат накладки из проводящего материала на соответствующих изоляционных подложках или подложках с небольшой проводимостью и сформированы в виде печатных плат.
29. Устройство по п.28, отличающееся тем, что указанные накладки разделены областью, которая меньше или равна толщине любой из указанных первых электродных полос.
30. Устройство по п.28, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит по меньшей мере один проводящий слой, который выполнен с возможностью экранировать высокочастотное поле, сформированное указанными накладками, если приложены высокочастотные потенциалы.
31. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере один из указанных высокочастотных потенциалов, включающий по меньшей мере одну частоту, приложен к одной из указанных первых электродных полос, причем каждая указанная по меньшей мере одна частота может отличаться относительно других частот по меньшей мере одной из характеристик, включающих амплитуду и фазу.
32. Устройство по п.31, отличающееся тем, что по меньшей мере дипольное поле модулировано частотой, независимой от других многополюсных полей для указанной по меньшей мере одной секции.
33. Устройство по п.1, отличающееся тем, что к каждой из указанных первых электродных полос приложен по меньшей мере один из таких потенциалов, как, по существу, постоянные потенциалы и синусоидальные потенциалы.
34. Устройство по п.1, отличающееся тем, что к каждой из указанных первых электродных полос приложен по меньшей мере один из таких потенциалов, как, по существу, постоянные потенциалы и прямоугольно переключаемые потенциалы.
35. Устройство по п.1, отличающееся тем, что к внешним из указанных первых электродных полос приложен общий потенциал и к нецентральным внутренним из указанных первых электродных полос приложен потенциал, по существу, больший, чем указанный общий потенциал, и к центральной из указанных первых электродных полос приложен потенциал, по существу, меньший, чем потенциал, приложенный к указанным внутренним из указанных первых электродных полос.
36. Устройство по п.1, отличающееся тем, что использован пластинчатый многополюсник для фокусирования пучка ионов в направлении к указанной плоскости в буферном газе высокого давления от нескольких бар до менее 1 мбар в спектрометре ионной подвижности или в спектрометре дифференциальной подвижности, причем наличие высокочастотных многополюсных полей и многополюсных полей постоянного тока во время пролета указанных ионов вдоль указанной оси пучка ионов обеспечено указанным пластинчатым многополюсником.
37. Устройство по п.1, отличающееся тем, что использован пластинчатый многополюсник для транспортировки пучка ионов в буферном газе среднего давления от примерно 1 мбар до менее 1 мкбар в охладителе пучка, в котором ионы теряют энергию в результате ион-атомных или ион-молекулярных столкновений так, что фазовое пространство пучка ионов уменьшается, причем во время пролета указанных ионов вдоль указанной оси пучка ионов обеспечено наличие в указанном пластинчатом многополюснике высокочастотных многополюсных полей.
38. Устройство по п.1, отличающееся тем, что использован пластинчатый многополюсник для транспортировки пучка ионов в буферном газе среднего давления от примерно 1 мбар до менее 1 мкбар в ионизационной камере, в которой молекулы распадаются на части в результате ион-атомных или ион-молекулярных столкновений и выделяются осколочные ионы.
39. Устройство по п.1, отличающееся тем, что использован пластинчатый многополюсник для транспортировки пучка ионов в буферном газе низкого давления в вакуумной системе транспортировки ионов, в которой давление остаточного газа настолько мало, что ион испытывает, по существу, минимальное количество ион-атомных или ион-молекулярных столкновений, причем сформированы высокочастотные многополюсные поля и многополюсные поля постоянного тока с возможностью проведения масс-анализа.
40. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поле пластинчатых многополюсников ограничено, по существу, прямоугольными электродами щелевого типа, являющимися телами вращения, или решетками, расположенными в местах потенциалов и отталкивающими ионы в направлении оси пучка ионов таким образом, чтобы ионы в пластинчатом многополюснике были захвачены как в линейной квадрупольной ионной ловушке, причем сформированы высокочастотные многополюсные поля и многополюсные поля постоянного тока с возможностью проведения масс-анализа.
41. Устройство по п.1, отличающееся тем, что длина по меньшей мере одной из первых электродных полос разделена по меньшей мере на две секции, к которым добавлены различные высокочастотные потенциалы или постоянные потенциалы таким образом, что вдоль пучка иона сформировано поле.
42. Устройство по п.16, отличающееся тем, что длина по меньшей мере одной из вторых электродных полос разделена по меньшей мере на две секции, к которым добавлены различные высокочастотные и постоянные потенциалы таким образом, что вдоль пучка иона сформировано поле.
43. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере одна из первых электродных полос изогнута в пределах пластин, причем указанная по меньшей мере одна из первых электродных полос расположена таким образом, что она аппроксимирует форму эквипотенциальной линии одиночной линзы, ускоряющей линзы или ионного зеркала.
44. Устройство по п.16, отличающееся тем, что по меньшей мере одна из вторых электродных полос изогнута в пределах ортоповерхностей, причем указанная по меньшей мере одна из вторых электродных полос расположена таким образом, что она аппроксимирует форму эквипотенциальной линии одиночной линзы, ускоряющей линзы или ионного зеркала.
45. Устройство по п.1, отличающееся тем, что потенциалы, приложенные к различным из указанных первых электродных полос по меньшей мере одного пластинчатого многополюсника, переданы соединительными проводниками, размещенными между по меньшей мере двумя заземленными слоями в многослойной печатной плате.
46. Устройство по п.1, отличающееся тем, что потенциалы приложены к различным из указанных электродных полос по меньшей мере одного пластинчатого многополюсника благодаря активным электронным элементам, размещенным на той печатной плате, на которой установлены электродные полосы.
47. Устройство по п.1, отличающееся тем, что потенциалы приложены к различным из указанных первых электродных полос по меньшей мере одного пластинчатого многополюсника благодаря активным электронным элементам, размещенным в корпусе, давление остаточного газа внутри которого может отличаться от давления остаточного газа, в котором перемещаются ионы.
48. Устройство по п.46, отличающееся тем, что печатные платы снабжены водяным охлаждением.
49. Устройство по п.47, отличающееся тем, что печатные платы снабжены водяным охлаждением.
50. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первые электродные полосы выполнены с возможностью обеспечивать распределение потенциала осесимметричной электростатической линзы или осесимметричного ионного зеркала при условии, что необходимые потенциалы приложены к электродным полосам.