Сложнопрофильные гиперболоидные электродные системы масс-анализаторов, энергоанализаторов и систем формирования потоков заряженных частиц

• Автор: Гуров, Виктор Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.09
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 523 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Основные типа гиперболоидных электродных систем
и принципы их конструирования
1.1. Введение
1.2. Распределение потенциала в рабочем объеме ГЭС
1.3. Трехмерные гиперболоидные электродные системы
1.3.1. Осесимметричные ГЭС
1.3.2. Эллиптические ГЭС
1.4. Линейные ГЭС
1.5. Принципы конструирования ГЭС
1.5.1. Обеспечение гиперболичности формируемого электрического поля
1.5.2. Обеспечение максимальной чувствительности
1.5.3. Обеспечение устойчивости к механическим
и тепловым воздействиям
1.5.4. Обеспечение срока службы анализатора
1.6. Выводы
Глава 2. Гиперболоидные электродные системы
масс-анализаторов типа трехмерной ловушки
2.1. Введение
2.2. Оптимизация геометрии граничных областей трехмерных ГЭС
2.3. Исследование особенностей ввода ионизирующего электронного потока
2.3.1. Радиальный ввод электронного
ионизирующего потока
2.3.2. Влияние поперечных скоростей на конфигурацию выходного отпечатка электронного потока
2.3.3. Изменение энергии электронов
при их пролете через анализатор
3.2.4. Осевой ввод электронного ионизирующего потока
2.3.5. Экспериментальная проверка основных положений теории фокусировки электронного потока
2.3.6. Выводы
2.4. Оптимизация и выбор геометрии каналов
для ввода и вывода заряженных частиц в трехмерных ГЭС
2.4.1. Выбор геометрии каналов вывода ионов
2.4.2. Выбор геометрии каналов ввода ионизирующего электронного потока
2.5. Источники электронов с ленточным потоком
для масс-анализаторов типа трехмерной ловушки
2.6. Конструкции трехмерных ГЭС масс-анализаторов
типа трехмерной ловушки
2.6.1. Конфигурация трехмерной ГЭС масс-анализаторов
2.6.2. Устойчивость трехмерных ГЭС
к механическим воздействиям
2.6.3. Устойчивость трехмерных ГЭС
к температурным воздействиям
2.6.4. Моноблочная конструкция осесимметричной ГЭС масс-анализатора типа трехмерной ловушки
2.6.5. Составная конструкция осесимметричной ГЭС масс-анализатора типа трехмерной ловушки
2.6.6. Разборная конструкция осесимметричной ГЭС масс-анализатора типа трехмерной ловушки
2.6.7. Моноблочная конструкция эллиптической ГЭС масс-анализатора типа трехмерной ловушки
2.7. Выводы
Глава 3. Гиперболоидные электродные системы

квадрупольных масс-анализаторов
3.1. Введение
3.2. Оценка качества полей,
формируемых квадрупольными ГЭС
3.3. Выбор и оптимизация геометрии квадрупольных ГЭС
3.4. Влияние технологических погрешностей на качество поля, формируемого квадрупольными ГЭС
3.5. Краевые поля квадрупольных ГЭС
и возможности уменьшения их влияния
3.6. Устойчивость квадрупольных ГЭС
к температурным воздействиям
3.7. Устойчивость квадрупольных ГЭС
к механическим воздействиям
3.8. Конструкции ГЭС квадрупольных масс-анализаторов
3.8.1. Квадрупольный масс-анализатор АНК-10/300
3.8.2. Квадрупольный масс-анализатор АНК-10/600
3.8.3. Квадрупольный масс-анализатор АНК-8,2/200
3.8.4. Квадрупольный масс-анализатор АМКР-8,2/8,05/267
3.8.5. Квадрупольный масс-анализатор АМКУ-8,2/267
3.9. Выводы
Глава 4. Одномерная сортировка в гиперболоидных
масс-анализаторах и электродные системы
для ее реализации
4.1. Введение
4.2. Модуляционные параметрические резонансы
и их влияние на структуру диаграмм стабильности ГМА
4.2.1. Линии квазистабильности (ЛКС)
4.2.2. Общее уравнение
4.2.3. Гармоническое питание
4.2.4. Импульсное питание

Если в уравнениях (1.2)-(1.3) полеобразующих электродов ГЭС положить р0 -» да (рис. 1.1,г), то получим монопольную гиперболоидную электродную систему (рис. 1.3,6), состоящую из гиперболического стержневого электрода 1 и уголкового электрода 5, образованного асимптотическими поверхностями квадруполя. Следует подчеркнуть, что хотя геометрически монополь и представляет собой 1/4 квадруполя, он является фундаментальной ГЭС, для которой р0 -> оо
Модификация уголкового электрода 5 в гиперболический электрод 6 позволяет получить предложенную нами новую гиперболическую электродную систему монопольного типа [65] (рис. 1.5,6). Уравнение гиперболического уголкового электрода при этом имеет вид [65]
У2-Х? = г*, (1.10)
где г < г - геометрический параметр «уголкового» электрода. Стержневой электрод 1 при этом остается без изменения.
Два гиперболических стержневых электрода 1, 2 и плоский электрод 5, представляющий собой асимптотическую поверхность квадруполя, образуют «дипольную» ГЭС [77], в которой создается плоское гиперболическое электрическое поле (рис. 1.5,в).
Замена одного гиперболического стержневого электрода 1 уголковым 5 без изменения остальных трех гиперболических электродов 2, 3, 4 позволяет получить «трипольную» ГЭС [64] (рис. 1.5,г), которая может быть с успехом использована для создания эффективных масс-анализаторов с одномерной сортировкой.
1.5. Принципы конструирования ГЭС
Гиперболоидная электродная система должна обеспечивать: