Прецизионная время-пролетная масс-спектрометрия для прямых измерений масс короткоживущих нуклидов

• Автор: Елисеев, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Глава 1 Время-пролетные масс-спектрометры: теория

1.1 Время-пролётная масс-спектрометрия

1.2 Радиочастотный квадруполь: охлаждение и накопление ионов

1.2.1 Введение

1.2.2 Теория захвата и охлаждения

1.3 Источники ионов

1.3.1 Электроспрей

1.3.2 Источник ионов щелочных и щелочно-земельных металлов

1.3.3 Лазерный источник ионов

Глава 2 Ловушки Пеннинга: Теория

2.1 Основные принципы

2.2 Возбуждение движения ионов
2.2.1 Дипольное возбуждение
2.2.2 Квадрупольное возбуждение
2.2.3 Квадрупольное возбуждение с буферным газом
2.3 Методики измерения масс
2.3.1 Время-пролётный циклотронный резонанс
2.3.2 Фурье-трансформ циклотронный резонанс
Глава 3 Установка БНІРТІГАР
3.1 Экспериментальная установка
3.1.1 Газонаполненная ячейка
3.1.2 Газонаполненный РЧ квадруполь
3.1.3 ПеннингМС
3.1.4 Орто-ВПМС
Глава 4 Экспериментальное исследование параметров
Орто-ВП МС
4.1 Исследование охлаждения и удержания ионов в МС-квадруполе
4.1.1 Непрерывный режим
4.1.2 Режим банчировапия
4.2 Точность определения массы
4.3 Исследование эффективности и массовой разрешающей
способности Орто-ВП МС
4.3.1 Эффективность Орто-ВП МС
4.3.2 Разрешающая способность Орто-ВП МС по массе
Глава 5 Теоретическое исследование Орто-ВП МС
5.1 Разрешающая способность по массе
5.2 Эффективность
5.3 Перспективы улучшения характеристик Орто-ВП МС
Глава 6 Экспериментальное исследование свойств
газонаполненной ячейки установки SHIPTRAP
6.1 Серия тестов, проведённых в ГСИ
6.2 Серия тестов, проведённых на пучке ионов в режиме on-line
6.2.1 Эффективность газонаполненной ячейки в зависимости от интенсивности первичного пучка ионов серебра
6.2.2 Изучение химических реакций, происходящих в газонаполненной ячейке во время торможения первичного
пучка ионов серебра
Глава 7 On-line измерения массы 107Ag
Глава 8 Первые on-line прецизионные измерения масс
на SHIPTRAPe
8.1 Метод получения исследуемых нуклидов на SHIP
8.2 Измерения масс в ловушке очистки
8.3 Измерения масс в измерительной ловушке методом ВПЦР
8.4 Компиляция результатов эксперимента
8.5 Обсуждение результатов эксперимента
Заключение
Приложение 1: Принцип функционирования
время-пролётного масс-спектрометра
Приложение 2: Влияние пространственного заряда
на ёмкость РЧК-ловушки
Приложение 3: Пространственный заряд ионов гелия,
образованных в газонаполненной ячейке
во время остатовкн первичного пучка
Приложение 4: Геометрические и электрические
Параметры Орто-ВП МС
Библиография
Глава З
Установка БНІРТКАР

Однородное электрическое поле в рефлекторе, так же как и в модуляторе-ускорителе, создается набором металлических рамок. Рефлектор имеет две сетки (Рис.3.14 (схематичный вид рефлектора) и Рис.3.15 (фотография рефлектора)). Первая сетка экранирует отражатель от дрейфового пространства. Вторая сетка делит рефлектор на две области с различными напряженностями электрического поля.
Детектирующая система
Детектирующая система состоит из детектора и системы сбора данных.
В качестве детектора используется детектор заряженных частиц на основе микроканальных пластинок (МКП). Схематичный вид МКП-детектора и его электрическая диаграмма представленим на Рис.3.16. Рис.3.17 является фотографией МКП-детектора. Положение МКП-детектора в Орто-ВП МС показано на Рис.3.10.
Сигнал к системе набора данных
Развязывающая емкость 470 рР
Рис.3.16: Схематичный вид МКП-детектора. В МКП-детекторе используются две микроканальные
пластины. Активная площадь каждой пластины равна 60*40 мм2, диаметр канала равен 12рм, угол наклона канала равен 8°. Напряжения к каждой пластине прикладываются через резисторный делитель напряжения. Так как МКП-детектор работает в режиме, когда на анод подается высокое напряжение, то между анодом и системой сбора данных необходимо добавить развязывающую емкость.