Исследование времяпролетного механизма разделения заряженных частиц в высокочастотных полях с квадратичным распределением потенциала

• Автор: Дягилев, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.27.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1. Свойства полей с квадратичным распределением потенциала

1.2. Конструкции анализаторов для масс-разделения заряженных частиц в полях с квадратичным распределением потенциала

1.3. Масс-разделение заряженных частиц по времени пролета

1.4. Источники ионов для масс-спектрометрических приборов

1.5. Моделирование ионно-оптических систем

1.6. Постановка задачи диссертационной работы

ГЛАВА 2. РАСЧЕТ ДВУМЕРНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ МЕТОДОМ ГРАНИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

2.1. Формализация метода граничных элементов

2.2. Численная реализация метода граничных элементов
2.3. Расчет двумерных электрических полей методом граничных элементов
2.3.1. Особенности решения обратной задачи расчета двумерных электрических полей методом граничных элементов
2.3.2. Особенности решения прямой задачи расчета двумерных электрических полей методом граничных элементов
2.4. Расчет напряженности двумерного электрического поля методом граничных элементов
2.5. Тестирование методики расчета двумерных электрических полей методом граничных элементов
2.6. Выводы

ГЛАВА 3. ВРЕМЯПРОЛЕТНОЕ МАСС-РАЗДЕЛЕНИЕ ИОНОВ В
ДВУМЕРНЫХ ЛИНЕЙНЫХ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ПОЛЯХ
ЗЛ. Времяпролетное масс-разделение ионов в высокочастотных полях с квадратичным распределением потенциала
3.2. Использование свойства изотропности траекторий движения заряженных частиц в полях с квадратичным распределением ВЧ потенциала для решения задач времяпролетного разделения ионов
3.3. Расчет траекторий движения заряженных частиц с учетом частоты ВЧ поля
3.4. Траектории движения заряженных частиц при различных начальных фазах ВЧ поля
3.5. Времяпролетное масс-разделение ионов в периодических линейных ВЧ полях
3.6. Выводы
ГЛАВА 4. ЭЛЕКТРОДНЫЕ СИСТЕМЫ С ДИСКРЕТНЫМ ЛИНЕЙНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ВЧ ПОТЕНЦИАЛА
4.1. Особенности электродных систем анализаторов с двумерными линейными ВЧ полями для масс-разделения заряженных частиц по времени пролета
4.2. Компьютерное моделирование масс-анализаторов с линейными ВЧ полями
4.3. Сравнительные характеристики времяпролетных масс-анализаторов с различными способами задания линейных ВЧ полей
4.4. Оптимизация геометрических параметров времяпролетных масс-анализаторов с плоскими дискретными электродами
4.5. Варианты конструктивных решений времяпролетных масс-анализаторов с плоскими дискретными электродами
4.6. Выводы

ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИОЧАСТОТНОГО ВРЕМЯПРОЛЕТНОГО МАСС-СПЕКТРОМЕТРА
5.1. Импульсные источники ионов для радиочастотных времяпролетных масс-анализаторов
5.2. Экспериментальный радиочастотный времяпролетный масс-спектрометр с индуктивным линейным делителем ВЧ напряжения
5.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

Ионизация молекул может быть осуществлена фотонами [46]. Для этой цели используют УФ-свет короткой длины волны.. В качестве источника УФ-света используется газоразрядная лампа, дающая интенсивное излучение света с энергией фотонов в диапазоне 7-13 эВ. Одним из элементов фотоионизационного масс-спектрометра является монохроматор, позволяющий подавать в ионный источник световые потоки с монохроматичностью до 0,01 эВ.
При ионизации электронным ударом и фотоионизации, для того чтобы исключить протекание ионно-молекулярных реакций, в приборе поддерживают высокий вакуум -КГ6 торр. Напротив, при химической ионизации [47] создают специальные условия для протекания таких реакций, вводя в ионизационную камеру вместе с анализируемым веществом газ-реагент и поддерживая давление ~1 торр. Масс-спектрометр с химической ионизацией снабжают эффективной системой откачки ионизационной камеры для быстрого удаления больших потоков попадающего в нее газа-реагента (метан, изобутан, изопентан, аммиак, воду, тетраметилсилан и ряд других специфических веществ [48]). Распространение также получил метод химической ионизации с регистрацией отрицательных ионов [49].
Полевая ионизация [50]. Наиболее важными элементами источника являются анод (эмиттер) и катод, разность потенциалов между которыми составляет ~10 кВ. Эмиттер представляет собой проволоку, поверхность которой покрыта большим количеством микроигл. Оба электрода располагаются настолько близко друг к другу, чтобы градиент потенциала был 108 В/см. Когда молекула образца в паровой фазе попадает на эмиттер или пролетает вблизи от него, происходит туннельный переход валентного электрона с молекулы на эмиттер с образованием катион-радикала. Положительные ионы ускоряются катодом, проходят через отверстие в нем и попадают в область фокусировки, а затем ионный луч через выходную щель поступает в зону действия масс-анализатора.