155930. lajstromszámú szabadalom • Közvetlen leolvasású, nagy indikáló érzékenységű és egyidejűleg nagy feloldóképességű tömegspektrométer, különösen tömítetlenség kutatására és maradékgáz analízis céljára

155930 A belső csövecske résének, a belépőirésnek és a kilépőrésnek szélességi méretei meghatározott arányban állnak egymással. A feladat részleteinek megoldását, illetőleg a találmány szerinti tömegspektrométer kialakításának részleteit a találmány tárgyának példaként! kiviteli alakján szemléltetjük vázlatos rajz alapján. Ezáltal a tömegspektrométer elrendezését világosan magyarázzuk. Egyidejűleg megvilágítjuk működési módját az egyik alkalmazás esetére. A találmány azonban nem .korlátozódik a találmány tárgyának bemutatott kiviteli alakjára. Az 1. ábra elölnézet, részben metszetben, a 2. ábra felülnézet, részben metszetben,, míg a 3. ábra egy ionforrás metszete. Amint a rajzon látható, kör alakú, derékszögű négyszög keresztmetszetű, kif üthető 1 vákuum kamra, amely 2 kamra fa lakból, vízszintesen egymás felett elrendezett és egymástól 3 távtartó gyűrűkkel elválasztott kúpos 4 pólussarukból áll, két sorban a vákuumkamra felett és alatt mindig azonos számban elrendezett és 5 vasjáro'mban félkör alakban elhelyezett több 6 permanens mágnes között helyezkedik el, amely permanens mágnesek forgásszimmetrikus, inhomogén, de időben konstans mágneses szétválasztó teret állítanak elő. Az 1 vákuumkamra elülső részében a kamratengellyel párhuzamosan két különböző átmérőjű átmenő furat van kiképezve. A két furat közül az egyikben vákuumzárőan és cserélhetően a 7 ionforrás helyezkedik el, míg a másikban ugyancsak vákuumzáróan és cserélhetően a 8 felfogó elektród van. elrendezve. Előnyösen 240°-os. eltérítésű szög után az 1 vákuumkamrában állandó méretű 9 kílépőrés van rögzítetten elrendezve. A 8 felfogó elektróddal nagy érzékenységű jelző és kiértékelő készülék, például oszcillográf csöveket tartalmazó erősítő van összekötve, amely a tömegspektrumot, vagy annak kivágásait jelzi és kiértékeli. A 7 ionforrás két koaxiálisain elrendezett, egymástól elszigetelt fémből készült kisméretű 10 és 11 csövecskéből áll, amelyekben egy-egy állandó méretű és rögzítetten elrendezett 1.2 és 13 rés van kiképezve. Ezek közül a 13 rés képezi a tömegspektrométer állandó méretű, rögzítetten elrendezett belépőrését. A belső 10 csövecske felső végén 14 izzófcatód van koncentrikusan elrendezve. Ennek a csövecskének alsó vége 15 gázbeboesátóként szolgái az analizálandó gáz felvételére. A 12 rés közelében a 10 csövecske belsejeben kialakuló tér képezi a 16 ionizáló teret. A külső ill csövecske alsó végén 17 vákuumcsatlakozásisal van ellátva. A 7 ionforrás az 1 vákuumkamra elülső részében oly módon van elrendezve, hogy a 14 izzókatód gyenge mágneses terű helyen van. Ezáltal a belépőrés környezetében nem keletkezik kritikus mágneses térerő csökkenés. A 12 rés, a 13 belépőrés és a 9 kilépőrés szélességének aránya előnyösen 1,4 : 1 : 2. A találmány szerinti tömegspektrométer használatánál a 14 izzókatóddal elektronokat állítunk elő, amelyeket a belső 10 csövecske és a 14 izzókatód között levő feszültség elszív és ezek előnyösen 1 mm átmérőre leszűkített elektronsugár alakjában belépnek a 16 ionizálótár be. 5 A belső csövecskében bekövetkező elektron áramsűrűség növekedés az elektron pálya mentén tevő mágneses tér növekedésén alapul. A belső 10 és külső 11 csövecskék között van az iongyorsító feszültség. A 16 ionizáló térben képeli) zett ionok az elektromos tér hatása következtében a csövecske belsejében levő állandó méretű 12 résen keresztül az eiektronsugárra merőleges irányban elszívódnak. A két csövecske közötti térben kapják az ionok fő gyorsulásukat 15 és végül a 13 résen át, amely az állandó méretű és rögzítetten elrendezett belépőrést alkotja, enyhén széttartó, homogén energiájú nyalábban az 1 vákiuumkamrának forgásszimmetrikus, inhomogén, időben állandó mágneses szétválasz-20 ió térrel ellátott, részébe jutnak. Itt a gyorsított ions ugar előnyösen 240°-os eltérítési szög után az állandó méretű és rögzítetten elhelyezett 9 kiiépőrásben fókuszálod ik, majd ezen a résen áthaladva, eléri a 8 felfogó elektródot. A 8 fel-25 fogó elektróddal összekötött nagy érzékenységű jelző és kiértékelő készülékek segítségével történik a tömegspektrum, vagy annak kivágásainak jelzése és kiértékelése. .t0 Ilyen módon a találmány szerinti tömegspektrométer az ismert tömegspektrométerekkel szemben műszakilag kevés ráfordítást igénylő, egyszerűen kiszolgálható, jól kezelhető és gyorsan használatra kész állapotba hozható készü-S5 léket alkot, amely kisméretű és különösen torn ítetlenségek kutatására és maradékgáz analizálás céljára előnyösen 10-11 torr l/s indikáló érzékenységiét tesz lehetővé, egyidejű előnyösen 80-as feloldóképesség mellett. Ezen előnyöket 40 különösen a következő intézkedések eredményeként érjük el: — inhomogén mágneses elválasztó tér alkalmazása, amelyet permanens mágnesekkel állí-45 tunk elő; a mágnesező áram stabilizáláséra szolgáló nagy terjedelmű rész elmaradása a permanens mágnesek alkalmazása következtében. ; — kúpos pólussaruk alkalmazása, amivel a 50 szükséges tér eloszlás kielégítő megközelítését biztosítjuk; — az egyszerű ionforrás alkalmazása, amely csekély műszaki ráfordítást igényel, egyszerűen kezelhető, könnyen cserélhető és be-55 s z a b ályozható; — az izzókatód különálló beszabályozásának elmaradása, mert az előállított elektronsugár mindig a tengely mentén halad, függetlenül az izzókatódnak a szórt mezőben való el<5 0 hely ezk ed ését ől; — a szívó feszültség számára szolgáló különállóan elrendezett elektródok és ezekhez csatlakozó inhomogén mágneses szétválasztó térben elhelyezett változó ionlencsák elmara-65 dása; 3