181212. lajstromszámú szabadalom • Spektrométer modul torzított terű elektrosztatikus elektrospektrométerhez és modulokból álló elrendezés

3

4

végtelen hengerek elektrosztatikus terehez. A számítások alapján példaként megadjuk néhány, másodrendű fókuszálással rendelkező torzított terű hengertükör spektrométer előnyös megvalósításához szükséges legfontosabb adatokat (1. ábra, I. táb- 5 lázat).

Az 1. ábra egy torzított terű henger-tükör spektrométer sematikus felépítését mutatja, ahol:

F0 = az elektronforrás távolsága a spektrométertől,

cr0 = a spektrométerbe belépő elektronnyaláb szöge a spektrométer tengelyéhez képest,

Aa = a véges résszélességből adódó szögszórása az elektronnyalábnak,

P = az elektronnyaláb belépési helyének

távolsága a belső henger peremétől,

Lq = az elektronpálya elektrosztatikus-térbeli

szakaszának tengelyvetülete,

S = a spektrométer hossza,

R, = a spektrométer belső hengerének sugara,

R2 = a spektrométer külső hengerének sugara,

T = a spektrométer belső és külső peremes

hengerei közötti körgyűrű alakú rés szélessége.

I. Táblázat

Néhány torzított terű henger-tükör spektrométer legfontosabb tulajdonságai másodrendű fókuszálás esetében (számított adatok) az 1. ábra jelöléseivel

Sorszám

Rï/R.

S/R,

1

2.2

3.8

2

2.2

4.0

3

2.0

4.0

4

2.0

4.0

T/R,

Ko

“o

(grad)

0.066

1.3034

35.9

0.065

1.311

36.9

0.056

1.308

38.1

0.112

1.3048

38.8

Act

Lo/Ri

(grad)

(1%

felF0/R.

oldás

esetén)

6 2558

5.8

1.23

6.2583

6.2

1.13

6.1848

6.8

1.097

6.1455

6.8

1.072

P/R.

Dr

fi

0.155

0.954

0.0297

0.20

0.932

0.0325

0.18

0.920

0.0366

0.17

0.924

0.0372

Í2 = bemeneti íérszög (sína0 • sínAa),

K AL

Dr = relatív diszperzió ( — • —),

AK L

K0 = spektrométerkonstans (6),

ahol Ekin a fókuszálandó részecske kinetikus energiája (nem relativisztikus esetben), U0 a spektrométer hengeiei közötti potenciálkülönbség, q a részecske töltése.

Tehát a torzított tér lényegében hasonló fókuszálási tulajdonságokkal bír, mint az eddig alkalmazott hengertér, azonban a rövid, lezárt hengerekből álló elektródái előnyösebbek a különböző mérési követelmények kielégítése szempontjából.

Ennek következtében az eddig megvalósított hengertükör típusú spektrométerekkel ellentétben:

a) nincs szükség külön térlezáró elemekre a hengerek végén,

b) a forrás és a detektor - valamint többszörös fókuszálás esetén a közbenső fókuszhelyzetek is —

az elektródákon kívülre, könnyen hozzáférhető helyre kerültek,

c) mivel a rések helyénél a legkisebb az elektrosztatikus tér gradiense, a hengerek közötti erőtérnek

45 a rések miatti torzulása jelentősen lecsökkent, így ez a spektrométer kevésbé igényes a rések kialakításával szemben, mint a hengertükör spektrométer,

d) többszörös fókuszálás esetén külön előnyt jelent az egyes elemek önállósága, mivel így a fó-50 kuszáló feszültségek lehetnek kissé különbözőek, ami felhasználható a kiviteli hibák korrigálására is, ezzel a spektrométer felbontóképességének, fényerejének javítására.

55 A 2. ábrán bemutatunk egy spektrométer modult. A H peremmel ellátott C külső hengerben az I peremmel rendelkező B belső henger koaxiálisán helyezkedik el úgy, hogy a H és 1 peremek egy síkban vannak, és a két hengeres idomot a G körgyűrű

60 alakú nyílás választja el egymástól. A belső henger palástján kialakított D réseken lép be az E forrásból kibocsátott A elektron- vagy ionnyaláb a spektrométerbe, illetve lép ki a nyaláb a spektrométerből az F detektorba. Az E forrásból kiinduló elektron vagy

55 ionnyalábot az Uk potenciálú C külső henger és az

2