193176. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kvadrupol tömegspektrométer behúzó feszűltségének optimális beállítására és berendezés az eljárás foganatosítására
193176 7 behúzó feszültség tápegység vezérlő bemeneté a 2 kvadrupol vezérlő elektronika időalap kimenetével össze van kötve. Berendezés a 3. ábra jelölései szerint, azzal jellemezve, hogy a 3 kvadrupol meghajtó fokozatnak a saját potenciálját meghatározó bemenete a 9 tértengely feszültség tápegység beavatkozó kimenetével össze van kötve, továbbá 9 tértengely feszültség tápegység vezérlő bemenete a 2 kvadrupol vezéplő elektronika időalap kimenetével össze van kötve. Példaként meghatároztuk két különböző konstrukciójú és beállítású kvadrupol tömegspektrométer \J*max és Ubmi„ feszültségeit és ábrázoltuk az 1. ábrán. A 11 és 12 görbe az U*nün értékeket, a 13 és 14 görbe az max értékeket mutatja a tömegszám függvényében. A számítás paraméterei a következők voltak: a/ eset /II és 13 görbe/ 3 T=90%, 1=1 pA b/ eset /12 és 14 görbe/ 1=0,1 m, r0=l ,5 cm, v=4 MHz, -£j=-= = 1500 ÚW T=90%, 1=1 pA ahol 1 a. kvadrupol tömegspektrométer hossza, T0 a térrádiusz, V a meghajtó frekvencia, m a vizsgált elem atomjának tömege, Am a kvadrupol áteresztési tömegének szélessége, T a kvadrupol transzmissziója. Az 1. ábrán feltüntetett görbék közötti vonalkázott területek jelentik az adott feltételek között azon Ub behúzó feszültség értékeket, amelyeket a szabályozásnak a példákban felhozott esetekben meg kell valósítania. Az 1. ábrából látszik az is, hogy ha a szabályozást elmulasztjuk és pl. az a/ esetben állandó U»=20 V feszültséggel működtetjük a tömegspektrométert, akkor A<55 esetében UB>U&max, ezért a felbontóképesség a nominális értéknél kisebb lesz, A=209 esetben viszont U& < Ub mini és ezért a transzmisszió a vártnál kisebb lesz. A találmány szerinti szabályozás esetében ezeket a hibákat elkerülhetjük. A találmány szerinti eljárás megvalósítására alkalmazható berendezés egyik változatát a 2. ábra szerinti elektromos kapcsolással valósítjuk meg. A 1 kvadrupol tápegységnek 2 kvadrupol vezérlő elektronikája vezérli a 3 kvadrupol meghajtó fokozatot, amely 8 vákuumberendezésbe helyezett 4 kvadrupol rúdrendszerre juttatja a vizsgált tömegszámtól függő nagyságú egyen- és nagyfrekvenciás feszültségeket. Az 5 ionforrás potenciálját a 6 ionforrás tápegységen keresztül a 7 behúzó feszültség tápegység biztosítja a 2 kvadrupol vezérlő elektronika vezérlő jele alapján. Ebben a rendszerben a 4 kvadrupol rúdrendszer tértengely potenciálja állandó értéken marad, míg az 5 ionforrás potenciálja az ismertetett módon változik. A találmány szerinti eljárás megvalósítására alkalmazható berendezés másik változatát a 3. ábra szerinti elektromos kapcsolással valósítjuk meg. Az 5 ionforrás potenciálja ebben az esetben a 6 tápegység által meghatározott állandó érték. A 2 kvadrupol vezérlő elektronika vezérlő jele a 9 tértengely feszültség tápegységbe kerül, amely.előállítja a tömegszámnak megfelelő tértengely feszültséget. Ez a tértengely feszültség a 3 kvadrupol meghajtó fokozatba kerül, amely a szükséges egyen- és nagyfrekvenciás jeleken kívül a tértengely feszültséget is biztosítja a 4 kvadrupol rúdrendszer számára. Ebben a rendszerben a 4 kvadrupol rúdrendszer tértengely potenciálja változik, míg az 5 ionforrás potenciálja állandó. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. / Eljárás kvadrupol tömegspektrométer opti mális behúzó feszültségének beállítására, amelynek során a 10“^ Pa—10~*Pa nyomástartományban működő maradékgáz ionforrás által előállított gázionokat kvadrupol tömegspektrométerbe vezetjük, a kvadrupol spektrométeren átjutó ionok jelét elektronsokszorozóval, amelynek feszültsége 1,5 kV—3 kV nagyságú, felerősítjük, a felerősített áramjelet elektrométerrel, amelynek érzékenysége 10~eA— 107* A tartományba esik,mérjük, a mért jelet oszcilloszkóp függőleges eltérítő egységére vezetjük, az oszcilloszkóp vízszintes eltérítő egységét a tömegspektrométer áteresztési tömeg értéket meghatározó, ú.n. időalap 0—10 V tartományú analóg jelével szinkronizáljuk és az oszcilloszkóp ernyőjén megjelenő maradékgáz spektrumot transzmisszió és tömegfeloldás szerint optimalizáljuk, azzal jellemezve, hogy az említett optimalizálást a behúzó feszültség (UB) változtatásával valósítjuk meg olymódon, hogy az Ub=C /log A/2 függvény szerint változtatjuk a behúzó feszültséget, ahol A a tömegszám, C a kvadrupol mechanikai konstrukciójától függő állandó tipikusan 5V—20V között. 2. / Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a behúzó feszültség (Ub) változtatását a kvadrupol vezérlő elektronika /2/ jelével végezzük olymódon, hogy az ionforrás (5) potenciálját változtatjuk és a kvadrupol tértengely potenciálját állandó étréken tartjuk. 3. /Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a behúzó feszültség (Ub) változtatását a kvadrupol vezérlő elektronika /2/ jelével végezzük olymódon, hogy a kvadrupol tértengely potenciálját változtatjuk és az ionforrás (5) potenciálját állandó értéken tartjuk. 4. / Berendezés az 1. igénypontban leírt eljárás kivitelezésére, amely vákuumberendezésből /8/, a benne elhelyezkedő ionforrás-4 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
