В работе представлена концепция встраиваемого двухсекционного масс-анализатора, использующего собственное магнитное поле пучково-плазменной установки ПР-2 и позволяющего исследовать компонентный состав плазмы в широком диапазоне масс ионов.

На примере магнитного статического анализатора приведен теоретический анализ факторов, влияющих на разрешающую способность прибора.

Разработана конструкция анализатора устанавливаемого совместно с диафрагмой дифференциальной откачки, что позволяет уменьшить рассеяние на остаточном газе и поднять разрешение прибора. Проведено экспериментальное исследование основных факторов, влияющих на разрешающую способность. Показано, что собственные шумы пучково-плазменного разряда в области десятков МГц оказывают значительное влияние на уширение массовых пиков легких ионов. При этом тяжелые ионы остаются менее чувствительными к генерируемым шумам, что позволяет получить в области средних масс удовлетворительное разрешение при использовании дополнительной ступени развертки.

Разработана и собрана конструкция анализатора с дополнительной ускоряющей системой, позволяющая использовать траектории с максимальным радиусом ионных траекторий, близким к внутреннему радиусу вакуумной камеры.

Предложена альтернативная импульсная схема, в основе которой лежит регистрация ионов по времени пролета при фиксированном импульсе, что обеспечивает существенное увеличение по массам для тяжелых ионов.

Разработанная в данной работе концепция комбинированного прибора допускает реализацию на других линейных симуляторах.

Список используемой литературы

1. Гольдт И.В. Стрелецкий А.В. Масс-спектрометрия // Химическая энциклопедия. Т.2. - М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. С.658-663.

2. Ekman R., Silberring J., Westman-Brinkmalm A., Mass spectrometry: Instrumentation, Interpretation, and Application. 2009 by John Wiley & Sons, Inc

3. Лебедев А.Т. Масс-спектрометрия в органической химии. БИНОМ. Лаборатория Знаний, 2003.

4. Edmond de Hoffmann, Stroobant V. Mass Spectrometry: Principles and Applications, 3rd Edition 2007 by John Wiley & Sons, Inc.

5. Сысоев А.А., Чупахин М.С., Введение в масс-спектрометрию. Атомиздат, 1977.

6. Robinson C. F. The effect of space charge on the focusing properties of a 1800 mass spectrometer. Rev. Sci. Instr., 1949, v. 20, p.745.

7. Визгалов И.В., Жданов С.К., Коборов Н.Н., Разрешающая способность встраиваемого масс-анализатора плазмы в линейном имитаторе с дуговым разрядом. МИФИ, 2000.

8. ChhabilDass. Fundamentals of contemporary mass spectrometry 2007 by John Wiley & Sons, Inc

9. Кельман В.М., Родникова И.В., Секунова Л.М., Статические масс-спектрометры. Наука, 1985.

10. Menat M. A. A quantitative study of scattering phenomena in a electromagnetic separator. Can. J. Phys., 1964, v.42, N 1, p.933-937.

11. Зенкевич И.Г., Иоффе Б.В. Интерпретация масс-спектров органических соединений. Ленинград. Химия, 1986.

12. Незлин М.В. Динамика пучков в плазме. Энергоиздат, 1982

13. Смит Л., Паркинс В., ФоррестерА. Разделение изотопов в больших количествах электромагнитными методами. Успехи Физических Наук. Т ХХХV, вып.4, 1948.

14. Menat M. A quantitative study of scattering phenomena in electromagnetic separator. Can. J. Phys., 1964, v.42.

15. C. M. Fowler, R. G. Shreffler, and J. M. Cork. Focusing in Semicircular Magnetic Spectrometer. Laboratory and shop notes. August 19, 1949.

Размещено на Allbest.ru