ИСТОЧНИК ИОНОВ С ЭЛЕКТРОННОЙ ИОНИЗАЦИЕЙ ДЛЯ МАСС-СПЕКТРОМЕТРА

Предлагаемая полезная модель относится к области масс-спектрометрии, конкретно, к источникам ионов с электронной ионизацией, и может быть использована при создании статических приборов для изучения химического и элементного состава летучих и нелетучих веществ.
При решении множества задач в научных исследованиях и в промышленности требуется определять состав веществ на следовом уровне. Это связано как с принципиальной важностью влияния малых примесей на исследуемые процессы, так и с токсичностью некоторых соединений. Кроме того, во многих случаях вводятся ограничения на количество исследуемой пробы.
Сложной задачей является масс-спектрометрическое определение химического состава нелетучих соединений, проводимое после десорбции пробы с поверхности подложки, поскольку время пребывания десорбируемых молекул в газообразной фазе много меньше, чем у летучих соединений. Для решения этих задач необходимо обеспечить высокую чувствительность масс-спектрометра не ограничивая его разрешающую способность и создать условия эффективной ионизации всего ансамбля молекул, находящегося в газообразной фазе. От распределения ионов на выходе источника в масс-спектрометре зависит разрешающая способность и чувствительность масс-спектрометра, при этом конструкция камеры ионизации должна позволять проводить эффективную ионизацию пробы. Таким образом, характеристики ионного источника играют здесь ключевую роль.
Высокая надежность, простота, малая потребляемая мощность, а также большой банк данных масс-спектров определяют преимущества устройств, оснащенных источниками ионов с электронной ионизацией, по сравнению с другими типами источников (например, с применением газового разряда, вторичной ионной эмиссии, лазерной ионизации и др.).
Известен аналог - источник ионов с электронной ионизацией для статического масс-спектрометра [White F.A., Wood G.M.. Mass Spectrometry. Application in Science and Engineering. New York: A Wiley-lnterscience Publication. 1987. 774 P].
Он содержит размещенные в вакуумной камере камеру ионизации и расположенные вне камеры ионизации эмитирующую электроны нить, электрод, вытягивающий ионы, электрод, фокусирующий ионы, электрод, коллимирующий пучок ионов, два полюсника магнита, а также источник питания (вне вакуумной камеры). Потенциал, подаваемый на эмитирующую электроны нить, отличается от потенциала камеры ионизации на величину, достаточную для формирования потока электронов, способного ионизировать исследуемое соединение без существенного фракционирования, а расположение нити относительно камеры ионизации обеспечивает направление потока электронов вдоль выходного окна камеры ионизации, что определяет ленточную форму пучка ионов на выходе из источника. Полюсники магнита обеспечивают магнитное поле, которое существенно влияет только на траектории движения электронов и пренебрежимо мало влияет на траектории ионов. Они устанавливаются по обе стороны от камеры ионизации с нитью накала, перпендикулярно направлению движения пучка электронов, что исключает рассеяние пучка ионизирующих электронов, увеличивает длину их траекторий и приводит к увеличению чувствительности масс-спектрометра. Электроды, формирующие пучок ионов, размещаются в плоскостях, компланарных выходному окну камеры ионизации, последовательно от нее в указанном выше порядке, что обеспечивает траектории пучка ионов направление, перпендикулярное направлению пучка электронов, и дает возможность уменьшить разброс ионов по энергии, увеличив разрешающую способность масс-спектрометра. Форма, положение и потенциалы электродов, формирующих поток ионов, устанавливаются такими, чтобы обеспечивать малый разброс пучка ионов по углу в плоскости, компланарной полюсникам магнита.
С учетом выбора потенциалов, подаваемых на электроды, эта схема позволяет выбирать режим наиболее эффективной ионизации различных веществ и проводить их химический анализ.
Однако, такой источник пригоден лишь для определения состава летучих соединений и неэффективен при анализе нелетучих веществ, так как размещение твердой пробы внутри камеры ионизации приводит к нарушению ионно-оптической схемы источника, а если расположить ее снаружи, то катастрофически снижается чувствительность масс-спектрометра.
Кроме того, формирование электронного и ионного пучков во взаимно перпендикулярных направлениях не позволяет существенно уменьшить размеры камеры ионизации рассматриваемого источника ионов, а также требует согласования ее геометрии с геометрией электродов источника ионов с соблюдением ионно-оптических свойств конструкции в целом. Поскольку формируемый таким источником ионов пучок является ленточным, он не дает возможности проводить эффективную фокусировку в двух взаимно перпендикулярных направлениях, и, следовательно, неэффективен при создании высокочувствительных приборов.
Известен также источник ионов с электронной ионизацией [патент JP №60240039, 28.11.1985, H01J 27/20] для формирования интенсивного пучка ионов с малым разбросом по углу, энергии и координате, который может использоваться для элементного и химического анализа летучих соединений в масс-спектрометре.
Он содержит размещенные в вакуумной камере узел формирования пучка электронов, включающий нить накала, эмитирующую электроны, узел формирования пучка ионов, включающий камеру ионизации, а также источник питания. В источнике ионов ускорение и фокусировка электронного и ионного пучков осуществляется системой плоских электродов, имеющих общую ось симметрии. Для увеличения разрешающей способности и чувствительности масс-спектрометра, в котором используется такой источник, в камеру ионизации вводится слабое магнитное поле, формирующее пучок электронов и уменьшающее пространственный разброс ионов на выходе источника. Увеличение протяженности траекторий электронов в пучке обеспечивается тем же магнитным полем и позволяет существенно повысить чувствительность устройства.
Однако, такой источник неэффективен при анализе нелетучих веществ, так как размещение твердой пробы внутри камеры ионизации приводит к нарушению ионно-оптической схемы источника и выводу ее из строя, а расположение пробы снаружи от камеры ионизации существенно снизило бы чувствительность масс-спектрометра.
Известен источник ионов с электронной ионизацией [патент JP №2121232, 09.05.1990, H01J 27/22] для формирования интенсивного пучка ионов металлов с малым разбросом по углу энергии и координате для масс-спектрометра, взятый за прототип, содержащий источник питания, размещенные в вакуумной камере нить накала кольцевой формы для эмиссии электронов, камеру ионизации, причем ускорение и фокусировка электронного и ионного пучков осуществляется единой системой плоских электродов, имеющих общую с кольцевой нитью накала ось симметрии. Узел формирования пучка электронов служит для создания потока высокоэнергичных электронов, обеспечивающих нагрев и испарение металлических проб с поверхности подложки, расположенной в камере ионизации, и не предназначен для образования ионов. Ионизация паров пробы осуществляется тепловыми электронами, эмитируемыми с поверхности дополнительной спиральной нити накаливания, расположенной внутри камеры ионизации. Повышение эффективности ионизации ансамбля частиц пробы в камере ионизации достигается за счет удержания заряженных частиц магнитным полем, формируемым соленоидом и дополнительной спиральной нитью накала. Выход пучка ионов осуществляется вдоль осевой симметрии системы со стороны кольцевой эмиссионной нити, поэтому ускорение электронов и ионов, движущихся вдоль оси источника, осуществляется до одинаковых энергий. Камера ионизации имеет значительные размеры, вмещая в себя кроме пробы еще и дополнительную спиральную нить соленоидальной формы. Причем, перемещение тепловых электронов от этой нити ограничено соленоидальным магнитным полем источника и осуществляет ионизацию паров пробы лишь вблизи тонкого цилиндрического слоя, в котором располагается обмотка этой спиральной нити, что не обеспечивает ионизацию паров пробы, распыленной высокоэнергичным электронным пучком по всему объему камеры ионизации. Тем не менее, поддержание высокой чувствительности при использовании этого источника ионов в масс-спектрометрах обеспечивается за счет соленоидального магнитного поля, увеличивающего пробег ионизирующих электронов и ионов в камере ионизации.
Такая конструкция предназначена для элементного анализа нелетучих соединений, а именно, металлов, но непригодна для проведения анализа химического состава нелетучих соединений, так как расположенная внутри камеры ионизации дополнительная спираль накаливания при ионизации пробы осуществляет эффективную диссоциацию ее молекул, что приводит к существенному искажению исходного химического состава.
Задачей, решаемой предлагаемой полезной моделью, является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности проведения масс-спектрометрического анализа химического состава нелетучих соединений, при сохранении высокой чувствительности и разрешающей способности масс-спектрометра.
1
3
4
1
3
1
4
2
3
0
3
2
0
Поставленная задача решается источником ионов с электронной ионизацией для масс-спектрометра, включающим источник питания, соосно размещенные в вакуумной камере камеру ионизации, нить накала кольцевой формы и четыре плоских последовательно установленных электрода, выполненных с круглым осесимметричным отверстием каждый, расположенных на расстояниях от 3 мм до 5 мм друг от друга, причем первый, третий и четвертый относительно камеры ионизации электроды выполнены в виде пластин, диаметры отверстий в которых D, D и D, соответственно, удовлетворяют соотношениям D=(1,0÷2,0)мм, D=(1,0÷1,25) D, D=(0,1÷0,3) мм, а второй электрод выполнен толщиной d=(2,0÷4,0) мм с отверстием диаметром D=(3,5÷6,0) мм, перекрытым со стороны третьего электрода диафрагмой с отверстием диаметром D, причем нить накала расположена внутри отверстия второго электрода в параллельной ему плоскости, электрически с ним соединена и имеет диаметр кольца D=(D+0,5)÷(D÷0,5), камера ионизации содержит узел десорбции исследуемого вещества, находится на расстоянии l=(1,0÷3,0) мм от первого электрода и электрически с ним соединена, а источник питания выполнен с возможностью приложения разности потенциалов между первым и вторым электродами величиной, обеспечивающей ионизацию исследуемого вещества, и отношением величин разностей потенциалов между вторым и третьим электродами и третьим и четвертым электродами в пределах от 1/5 до 1/3.
3
Сущность полезной модели проявляется в том, что определенное соотношение между размерами электродов и узлов и их расположение создает возможность нового распределения электрических полей в предлагаемой конструкции и позволяет вынести область ионизации за пределы ионно-оптической схемы источника ионов, включающей эмиссионную нить, что исключает возможность диссоциации молекул исследуемых соединений при их ионизации и позволяет проводить химический анализ различных, в том числе нелетучих, соединений. Геометрия электродов и значение потенциалов на них позволяют, во-первых, сформировать пучок электронов, обеспечивающий ионизацию практически всего ансамбля десорбированных частиц пробы, что позволяет сохранить высокую чувствительность масс-спектрометра при проведении химического анализа, а, во-вторых, ограничить область ионизации в малом объеме /(1÷4) мм/, что обеспечивает малый разброс ионов в пространстве углов и координат, и, как следствие, сохраняет высокую разрешающую способность масс-спектрометра при проведении химического анализа.
3
0
2
3
2
Новым является то, что положение первого и второго электродов, совместно с источником питания, выполненным с возможностью приложения разности потенциалов между первым и вторым электродами величиной, обеспечивающей ионизацию исследуемого вещества, дает возможность, во-первых, сформировать пучок электронов, энергии которых позволяют проводить химический анализ различных соединений, а, во-вторых, вытягивать ионы из области ионизации через отверстия в первом и втором электродах, что позволяет поддерживать высокую чувствительность прибора при проведении химического анализа. При этом расположение нити накала внутри отверстия второго электрода и величина диаметра ее кольца (D+0,5)≤D≤(D-0,5), где D - диаметр отверстия третьего электрода, D - диаметр отверстия второго электрода, позволяют сфокусировать пучок электронов на входе камеры ионизации.
Камера ионизации предлагаемого источника ионов в виде узла десорбции, на поверхности которого при работе устройства размещается проба исследуемого вещества, обеспечивает перевод вещества из нелетучей фазы в летучую, и, следовательно, создает возможность проведения химического анализа нелетучих соединений. При этом возможны термодесорбция, фотодесорбция и т.д. Нить накала эмитирует электроны при ее нагревании, обеспечивающие ионизацию созданной летучей фазы пробы, благодаря чему осуществляется химический анализ.
Определенные авторами положения второго, третьего и четвертого электродов и величины отверстий в них, совместно с приложенными потенциалами от источника питания, обеспечивают фокусировку пучка ионов вблизи отверстия четвертого электрода, что позволяет сохранить высокую чувствительность и разрешающую способность при проведении химического анализа. Экспериментально определено, что при выборе отношения разности потенциалов между вторым и третьим электродами к разности потенциалов между третьим и четвертым электродами меньшей, чем 1/5 и большей, чем 1/3, снижается чувствительность прибора.
1
1
3
1
3
1
4
4
2
2
0
3
0
2
0
0
Авторами установлено, что при расстояниях между электродами, меньших 3 мм, уменьшается количество электронов, достигающих узла десорбции, что приводит к существенному снижению чувствительности масс-спектрометра, а при расстояниях, больших 5 мм, смещается область фокусировки ионов на выходе источника, что также приводит к существенному снижению чувствительности прибора. При D<1 мм ухудшается эффективность выхода ионов из камеры ионизации, при D>2 мм увеличивается разброс ионов на выходе источника в пространстве координат и энергий. При D<1,0 D уменьшается количество ионов, прошедших третий электрод, что существенно снижает чувствительность прибора. При D>1,25 D смещается область фокусировки ионов на выходе источника, что существенно снижает чувствительность прибора. При D<0,1 мм существенно уменьшается ток на выходе источника, что снижает чувствительность прибора, при D>0,3 мм существенно увеличивается пространственный разброс ионов в пучке, ухудшающий разрешающую способность масс-спектрометра. При D<3,5 мм и при D>6,0 мм уменьшается поступление электронов в камеру ионизации, что существенно снижает чувствительность прибора. При d<2,0 мм и при d>4 мм, значительная часть электронов не попадает на узел десорбции, уменьшая ионообразование в источнике и, следовательно, чувствительность прибора. При D<(D+0,5) деформация формы эмиссионной нити при ее нагревании начинает влиять на симметрию пучка на выходе источника ионов, что существенно снижает чувствительность прибора, а при D>(D-0,5) деформация формы эмиссионной нити при ее нагревании может привести к короткому замыканию участка нити и выходу из строя источника ионов. При l>3 мм уменьшается количество электронов, попадающих в камеру ионизации, что существенно снижает чувствительность прибора. Размещение узла десорбции исследуемого вещества на расстоянии от первого электрода l<1,0 мм приводит к увеличению разброса ионов по энергии, что ухудшает чувствительность масс-спектрометра.
Авторами также установлена целесообразность выполнения первого, третьего и четвертого электродов в виде тонких платин для уменьшения аберраций ионно-оптической системы источника ионов.
Предлагаемое устройство в одном из вариантов исполнения схематически представлено на Фиг., где:
1 - первый электрод;
2 - второй электрод;
3 - третий электрод;
4 - четвертый электрод;
5 - нить накала;
6 - камера ионизации - узел десорбции с пробой;
7 - источник питания;
8 - вакуумная камера.
Работа устройства.
0
-5
После установки узла десорбции 6 с пробой исследуемого вещества на расстоянии l от первого электрода 1, напротив его отверстия, осуществляют откачку вакуумной камеры до давления ниже 10 торр., необходимого для работы масс-спектрометра. Затем включают источник питания 7, формирующий электрические поля между электродами источника ионов. После включения источника питания 7 осуществляют включение узла десорбции 6, который переводит пробу с поверхности подложки в летучую фазу. Затем подают питание на нить накала 5, образующую поток электронов. Поток электронов фокусируется на отверстии первого электрода 1, с помощью электростатической линзы, образованной первым 1 и вторым 2 электродами, на которые подана разность потенциалов, обеспечивающая ионизацию исследуемого вещества (выбираемая из публикуемых Банков данных, используемых для определения химического состава веществ). К этому моменту от поверхности узла десорбции 6 уже начинают свое тепловое движение молекулы пробы. Происходит облучение практически всего ансамбля термодесорбированных молекул пробы электронным пучком, энергия которого, обеспечивает возможность проведения его химического анализа. Образованные в результате электронной ионизации ионы, за счет выбора отношения разности потенциалов между вторым 2 и третьим 3 электродами к разности потенциалов между третьим 3 и четвертым 4 электродами, лежащей в пределах от 1/5 до 1/3, формируются в пучок, который фокусируется в пределах отверстия в четвертом электроде. В результате на выходе источника ионов образуется пучок ионов с составом масс, соответствующим химическому составу исследуемой пробы с малыми разбросами по координате, углу и энергии, обеспечивающими уровень чувствительности и разрешающей способности.
Пример 1.
Согласно формуле предлагаемой полезной модели был создан источник ионов (в одном из возможных вариантов исполнения он схематически изображен на Фиг.) для магнитного статического масс-спектрометра.
0
В качестве узла десорбции 6 выбран узел термодесорбции, состоящий из подложки, в качестве которой использована намотанная спиралью в плоскости перпендикулярной оси симметрии источника ионов вольфрамовая нить, с сопротивлением 0,5 Ом и с экстрагированной на ней пробой хлорида железа, хлорида меди, хлорида цинка и хлорида мышьяка в количестве 250 нГ, установленный на расстоянии l=2 мм от первого электрода, напротив его отверстия. Причем, несмотря на то, что термодесорбционный узел 6 прогревает пробу в области ионизации, температура этого прогрева, достаточная для масс-спектрометрического определения химического состава следовых количеств большой группы нелетучих соединений, лежит в пределах (100÷500)°С, и не приводит к их диссоциации. Этот прогрев существенно меньше, чем тот, который необходим для обеспечения эмиссии электронов (~2000°С) на поверхности эмиссионной нити в ионизационной камере прототипа и приводит там к преимущественной диссоциации молекул исследуемых соединений. Кроме того, прогрев термодесорбционного узла 6 проводится кратковременно в момент измерения (менее 1 мин), что также существенно снижает вероятность диссоциации химических соединений.
-6
-12
0
1
2
3
е
1
1
e
1
2
3
1
1
2
3
2
3
3
4
Затем осуществлялась откачка вакуумной камеры 8 до давления 10торр., включался источник питания 7 (Б5-24) напряжением 500 В, который обеспечивал электрические поля между электродами источника ионов, удаленными друг от друга на расстояния 4 мм. После включения источника питания 7, используя источник питания Б5-7, осуществлялся нагрев вольфрамовой нити узла термодесорбции 6 до температуры ~300°С, позволяющей десорбировать пробу с поверхности подложки. Затем от источника питания Б5-7 осуществлялся нагрев эмиссионной нити 5 кольцевой формы диаметром кольца D=3,0 мм током 1,2 А, обеспечивающим поток электронов с ее поверхности 5 мкА. Поток электронов фокусировался на отверстии первого электрода 1 с помощью электростатической линзы, образованной первым электродом 1 с отверстием диаметром D=1,5 мм и вторым электродом 2 с отверстиями диаметрами D=4,5 мм и D=2,0 мм. Поток электронов облучал практически весь ансамбль десорбированных молекул пробы. Для идентификации химических соединений при масс-спектрометрическом анализе из стандартных табулированных масс-спектров (NIST для масс-спектрометрии) для электронной ионизации величина энергии пучка электронов выбрана ε=70 эВ. Такая энергия задавалась выбором сопротивления R=0,407 ГОм [из соотношения R=ε(R+R+R)/(eE)], с учетом источника напряжения E=500 В и сопротивлений R=0,5 ГОм и R=2 ГОм, и обеспечила проведение химического анализа, а также исключила снижение чувствительности прибора. Ионы, образованные в результате электронной ионизации, за счет выбора сопротивлений R между вторым электродом и третьим электродом с отверстием D=2,0 мм, и R между третьим электродом и четвертым электродом с отверстием D=0,2 мм, формируются в пучок и фокусируются вблизи отверстия в четвертом электроде. Полученные масс-спектры соединений, нанесенных на подложку, показывали характерное распределение ионов на шкале масс, доказывающее присутствие хлорида железа, хлорида меди, хлорида цинка и хлорида мышьяка в пробе. При этом определение разрешающей способности проводилось по форме пиков масс исследуемых соединений и составило значение 300, а чувствительность масс-спектрометра, определенная из отношения сигнал/шум, была равна 10г.
Предложенное устройство позволяет проводить химический анализ соединений при сохранении, по оценке авторов, высокой чувствительности и разрешающей способности масс-спектрометра не хуже, чем в прототипе.
Пример 2.
То же, что в примере 1, но расстояние между первым и вторым электродами составляло 3 мм.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 3.
То же, что в примере 1, но расстояние между первым и вторым электродами составляло 5 мм.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 4.
То же, что в примере 1, но расстояние между вторым и третьим электродами составляло 3 мм.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала на в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 5.
То же, что в примере 1, но расстояние между вторым и третьим электродами составляло 5 мм.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала на в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 6.
То же, что в примере 1, но расстояние между третьим и четвертым электродами составляло 3 мм.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 7.
То же, что в примере 1, но расстояние между третьим и четвертым электродами составляло 5 мм.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 8.
1
То же, что в примере 1, но диаметр отверстия в первом электроде D составлял 1 мм.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 9.
1
То же, что в примере 1, но диаметр отверстия в первом электроде D составлял 2 мм.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 10.
2
То же, что в примере 1, но диаметр отверстия во втором электроде D составлял 3,5 мм.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 11.
2
То же, что в примере 1, но диаметр отверстия во втором электроде D составлял 6 мм.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 12.
3
То же, что в примере 1, но диаметр отверстия D во втором и в третьем электродах составлял 1 мм.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 13.
3
То же, что в примере 1, но диаметр отверстия D во втором и в третьем электродах составлял 2,5 мм.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 14.
4
То же, что в примере 1, но диаметр отверстия в четвертом электроде D составлял 0,1 мм.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 15.
4
То же, что в примере 1, но диаметр отверстия в четвертом электроде D составлял 0,3 мм.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 16.
0
То же, что в примере 1, но диаметр отверстия в третьем электроде взят минимальным - 1 мм, и, соответственно, минимальный диаметр кольца нити накала D составлял 1,5 мм.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 17.
0
То же, что в примере 1, но диаметр отверстия во втором электроде составлял 6 мм (максимальный), и, соответственно, диаметр кольца нити накала D составлял 5,5 мм (максимальное значение).
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 18.
То же, что в примере 1, но толщина d второго электрода составляла 2,0 мм.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 19.
То же, что в примере 1, но толщина d второго электрода составляла 4,0 мм.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 20.
0
То же, что в примере 1, но расстояние узла десорбции исследуемого вещества от первого электрода, l, составляло 1,0 мм.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 21.
0
То же, что в примере 1, но расстояние узла десорбции исследуемого вещества от первого электрода, l, составляло 3,0 мм.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 22.
То же, что в примере 1, но отношение величины разности потенциалов между вторым и третьим электродами к разности потенциалов между третьим и четвертым электродами составляло 1/5.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Пример 23.
То же, что в примере 1, но отношение величины разности потенциалов между вторым и третьим электродами к разности потенциалов между третьим и четвертым электродами составляло 1/3.
При этом возможность проведения химического анализа сохранялась, но чувствительность прибора падала в 2÷3 раза при сохранении разрешающей способности.
Измерения с применением предлагаемого устройства дают наиболее очевидные преимущества, прежде всего, в областях, где используют портативные статические масс-спектрометрические системы с простыми и надежными источниками ионов малой мощности. К таким областям относятся космические исследования, связанные с определение химического и изотопного состава веществ в прямых спутниковых экспериментах, прямой экологический контроль загрязнения окружающей среды по измерениям состава атмосферы и гидросферы, а также контроль за ходом технологических процессов в промышленности, где необходимо знать количественный состав вовлеченных в производство компонентов, динамику изменения их состава в процессе производства, состав продуктов и отходов.