350 rub
Journal Radioengineering №3 for 2012 г.
Article in number:
Features of the Monopole Mass Analyzer in the Presence of Deviations from the Quadratic Potential Distribution
Authors:
M.V. Dubkov, V.S. Gurov, B.I. Kolotilin, M.A. Burobin
Abstract:
The monopole mass analyzer, as a kind of quadruple TOF mass spectrometers, is allocated a number of advantages: ease of fabrication and assembly, smaller size and weight, less stringent requirements for the parameters of the supply voltage. However, the main drawback of the monopole mass analyzer is the presence in the spectrum of «tails» of the mass peaks from the side of heavy masses, what limits the resolution, the relative sensitivity and the ability to analyze small components, this design is also complicated when assembling and adjusting. Significantly improve the analytical and mass-dimensional parameters monopole mass analyzer allows the replacement of a cylindrical rod and a V-shaped angle-electrode hyperbolic form electrodes. However, changing the profile of electrodes is not completely solves the problem of deviation from a quadratic electric potential distribution, that impairs the analytical characteristics of the device. To search for a solution to this problem, a procedure was developed, based on the calculation of potential distribution in the working volume of the analyzer by a numerical method and its approximation by a polynomial. The method of mathematical modeling investigated the effect of single components in the distribution of potential on the analytical characteristics of the monopole mass analyzer with hyperbolic electrodes. Studies have found that the presence of single components in the distribution of potential, not only does not worsen, but also leads to some improvement of analytical parameters of the mass analyzer, in particular, the dynamic range is increased up to 106, and the form of mass peak is approaching the «rectangular». These results were confirmed experimentally.
Pages: 89-95
References
  1. Von Zahn U. // Rev. Sci. Instrum. 1963. V. 34. P. 1-4.
  2. Dawson P.H., Whetten N.R. Quadrupole mass spectrometers // Dyn. Mass Spectrom. 1970. P. 1-60.
  3. Сысоев А.А. Физика и техника масс-спектрометрических приборов и электромагнитных установок. М.: Энергоатомиздат. 1983. 256 с.
  4. Гуров В.С., Дубков М.В. Экспериментальное исследование квадрупольного фильтра масс с гиперболическими электродами // Научное приборостроение: межвуз. сб. науч. тр. Рязань. 1997. С. 143-148.
  5. Гуров В.С., Дубков М.В. Влияние технологических погрешностей на качество поля в анализаторе квадрупольного фильтра масс с гиперболическими электродами // Научное приборостроение: межвуз. сб. науч. тр. Рязань, 1997. С. 108-119.
  6. Шеретов Э.П., Гуров В.С., Дубков М.В. Технология электролитического формования сложнопрофильных электродных систем для аналитического приборостроения // Материалы Всероссийской конференции «Новые материалы и технологии». М.: МАТИ-РГТУ, 1997. С. 79.
  7. Шеретов Э.П., Гуров B.C., Дубков М.В. // Труды междунар. науч.-техн. конф. «Научные основы высоких технологий». Новосибирск. 1997. Т. 1. С. 63-66.
  8. Гуров В.С., Колотилин Б.И., Дубков М.В., Буробин М.А. Монопольный масс-анализатор с тонкостенными гиперболическими электродами // Вестник РГРТУ. 2010. Вып. 31. С. 58-60.
  9. von Busch F., Paul W. Über nichtlineare Rezonanzen in Elektrische Massenfilter als Folge von Feld-fehlern // Z. für Physik. 1961. № 164. Р. 588-594.
  10. Брэббия К. и др. Методы граничных элементов / пер. с англ. К. Брэббия, Ж. Теллес, Л. Вроубел. М.: Мир. 1987. 524 с.
  11. Трубицын А.А. Средства и методы высокоинформативного энерго- и масс-анализа вещества: Дисс. ... д-ра физ.-мат. наук / Рязань. РГРТУ. 2007. 262 с.
  12. Вербжицкий В.М. Основы численных методов. М.: Высш. шк. 2002. 840 с.
  13. Патент RU № 2393580 от 20.05.2009.
  14. Дубков М.В., Буробин М.А. Исследование распределения потенциала в монопольном масс-анализаторе // Вестник РГРТУ. 2010. Вып. 33. С. 72-76.