Движение ионов в высокочастотном гармоническом и импульсном электрических полях с амплитудной модуляцией

• Автор: Махмудов, Марат Наильевич
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ДВИЖЕНИЕ ИОНОВ В ВЫСОКОЧАСТОТНОМ ГАРМОНИЧЕСКОМ И ИМПУЛЬСНОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЯХ с АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Принцип работы квадрупольного фильтра масс

1.2. Тенденции развития квадрунольной масс-снекгромегрии

1.3. Фильтр масс с малым добавочным ВЧ напряжением

1.4. Матричный метод расчета островов стабильности

1.5. Постановка задачи

ГЛАВА II. ИОННО-ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КВАДРУПОЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ПРИ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ

2.1.Модуляция питающих напряжений

2.2.Уравнсния движения ионов при амнлигудной модуляции.

2.3.Модуляция переменного ВЧ напряжения.

2.4.Модуляция постоянного и переменного питающих напряжений
2.5.Влияние времени сепарации при использовании цилиндрических электродов на форму массового пика.
2.6.Низкочасготная модуляция напряжений квадрупольного фильтра масс
2.6.1.Расщепление зоны стабильности на острова
2.6.2.Низкочастотная модуляция питающих напряжений сетевыми наводками
2.7.Выводы

ГЛАВА III. АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ ПРИ ПРЯМОУГОЛЬНОМ ИМПУЛЬСНОМ ПИТАНИИ
3.1.Форма импульсов напряжения. Уравнения движения ионов
3.2.Первая область стабильности
3.3.Вторая область стабильности
3.4.Амплитудная модуляция импульсного напряжения
3.5.Модуляция постоянною напряжения при импульсном питании прямоугольной формы КФМ с цилиндрическими электродами.
3.6.Выводы
ГЛАВА IV. ДВИЖЕНИЕ ИОНОВ В ЛИНЕЙНЫХ И НЕЛИНЕЙНЫХ КВАД-РУПОЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЯХ
4.1.Спектр колебаний ионов
4.2.Фокусирующие и отображающие свойства квадрупольного ноля.
4.3.Характеристики энергосепаратора.
4.4.Времяпролетный режим разделения ионов по массам
4.5.Движение ионов в квадруиольном иоле с шестой пространственной гармоникой
4.6.Выводы ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Актуальность темы. В настоящее время квадрупольные масс-спек'громегры (КМС) находят широкое применение для решения многих задач в различных областях науки и техники: фармакологии, биохимии, экологии, нефтехимии, аналитической и физической химии, химии сверхчистых материалов, криминалистики, медицины, биогехнолонш, микро- и наноэлекгро-ники.
Исследование характеристик движения ионов в высокочастотных электрических полях с заданным пространственным распределением потенциала является основой развития квадрунольной масс-спектромегрии. Так, например, применение дополнительной пространственной четвертой (октуиолыюй) гармоники ноля резко увеличило разрешающую способность (до 100000) трехмерной ионной ловушки Пауля.
Представляется, что путь совершенствования КМС лежит в применении дополнительных пространственных и временных гармоник ВЧ поля. Так использование дополнительного ВЧ напряжения малой амплитуды позволяет осуществить резонансное параметрическое возбуждение колебаний ионов, чго приводит к разделению первой области стабильности на острова. Режим разделения в верхнем острове увеличивает изотопическую чувствительность с 105 (обычный режим работы в первой области стабильности) до Ю10.
Модуляционные параметрические резонансы и их влияние на структуру диафаммы стабильности были теоретически и экспериментально проанализированы в 1999 году. Структура диафаммы стабильности рассмотрена только для гинерболоидной трехмерной ловушки. [66]
Остаются открытыми вопросы: как меняются ионно-оптические свойства фильтра масс с цилиндрическими электродами, при иарамефическом резонансном возбуждении колебаний ионов путем амплитудной модуляции питающих напряжений? Какие свойства в КМС проявляются при амплитудной модуляции импульсного питающею напряжения? Как на форму массового пика влияет форма цилиндрических электродов?

Рис. 2.24. Верхние острова стабильности при амплитудной модуляции (т=0.1, у=1/8): а - ВЧ напряжения УсохЯц б - постоянного напряжения и, в- постоянного и переменного напряжений (4+ УешЯс