350 rub
Journal Radioengineering №3 for 2012 г.
Article in number:
Radio-Frequency Ion-Optical System for Focusing and TOF Mass Separation of Charged Particles
Keywords: department of computers image processing digital image processing
Authors:
V.S. Gurov, E.V. Mamontov, M.V. Dubkov, A.A. Dyagilev
Abstract:
TOF mass spectrometers due to the high speed of analysis, unlimited mass range are an effective tool for investigating the matter. However TOF instruments with static fields used nowadays have a narrow range of energies and angles of entry of ions analyzed. Small phase volume of ion packets due to the effects of space charge limits the resolution and dynamic range of TOF mass analyzers. In mass spectrometry instruments with quadrupole fields are also widely used. Sweep of the masses in them is carried out sequentially so the speed of mass analysis is much lower than that of TOF mass spectrometers. Method of separation of charged particle mass combining the advantages of TOF and quadrupole analyzers is considered in this article. Oscillations of charged particles are close to monochromatic in two-dimensional linear radio-frequency electric fields on both coordinates at low values of the Mathieu parameters. Therefore the property line of high-frequency electric fields to double space-time focusing of charged particles in energy and angle of entry can be described. This property is used as the basis for TOF instrument of a new type - radio-frequency mass-reflectron. Method of two-dimensional linear electric fields with a long axis along one workspace systems of discrete planar equipotential electrodes for practical realization is developed. The results of numerical simulations have shown prospects to develop mass-reflectron with a resolution of more than 1000 on the basis of TOF radio-frequency.
Pages: 75-81
References
  1. Paul W., Steinwedel H. A new mass spectrometer without a magnetic field // Z. Natureforsch. 1953. 8a. P. 448-450.
  2. Dawson P.H. Quadrepole Mass Spectrometry and Its Applecation. Amsterdam. Elsevier. 1976.
  3. March R.E., Hygehes R.J. Quadrupole Storage Mass. New York. John Wiley. 1989. P. 456.
  4. Шеретов Э.П., Колотилин Б.И., Сафонов М.П. Основы теории сортировки заряженных частиц в квадрупольных масс-мпектрометрах // ЖТФ. 1976. Т. 46. Вып. 3. С. 614-618.
  5. Шеретов Э.П., Колотилин Б.И., Сафонов М.П., Овчинников С.П., Гуров В.С., Веселкин Н.В., Борисовский В.И. Новый режим работы гиперболоидного масс-спектромет¬ра типа трехмерной ловушки // Письма в ЖТФ. 1989. Т. 15. Вып. 9. С. 85-87.
  6. Гуров В.С., Колотилин Б.И., Мамонтов Е.В., Веселкин Н.В., Дубков М.В., Борисовский А.П. Система импульсного высокочастотного питания для гиперболоидных масс-анализаторов космических аппаратов // ПТЭ. 2008. № 3. С. 102-105.
  7. Патент RU № 2327245 от 03.05.2006.
  8. Патент RU №2293396 от 10.02.2007.
  9. Мамонтов Е.В., Гуров В.С., Филипов И.В., Дятлов Р.Н. Времяпролетное разделение ионов по удельному заряду в ВЧ полях с квадратичным распределение потенциала // ЖТФ. 2007. Т. 77. Вып. 7. С. 139-142.
  10. Мамонтов Е.В. Однопольный гиперболоидный масс-спектрометр с одномерной сортировкой ионов // Изв. РАН. Сер. Физическая. 1998. Т. 62. № 10. С. 2039-2043.
  11. Гуров В.С., Мамонтов Е.В., Дягилев А.А. Электродные системы с дискретным линейным распределением ВЧ потенциала // Масс-спектрометрия. 2007. Т. 4. № 2. С. 139-142.
  12. Патент RU №2367053 от 10.06.2008.
  13. Патент RU №2387043 от 20.04.2010.
  14. Патент RU №2422939 от 25.11.2009.
  15. Патент RU №2398308 от 27.08.2010.