WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

знание спектрального состава гармоник, обусловлен3) Л и н е й н ы е с м е щ е н и я. На рис. ных асимметрией питания. Предлагаемый нами метод показаны зависимости амплитуд AN пространственных расчета электрического поля позволяет проанализирогармоник от радиального смещения r одного стержня вать случай асимметричного питания фильтра масс при произвольных потенциалах электродов V1, V2, V3, V4 относительно оптимального положения, когда A6 = 0.

(рис. 1), однако на практике потенциалы электродов 1 и 3, 2 и 4 попарно равны. Поэтому практический интерес представляет ситуация, когда V1 = V3 = V и V2 = V4 = -V - V. В этом случае на основе принципа суперпозиции получим (x, y) =-0.5V0(x, y) +(V + 0.5V )2(x, y), (6) где 0(x, y) — поле, возникающее в системе при одинаковых потенциалах всех четырех электродов V1 = V2 = V3V4 = 1, а поле 2(x, y) возникает при квадрупольном питании V1 = V3 = 1, V2 = V4 = -1. Спектральный состав поля 2(x, y) был изучен в предыдущем разделе. Согласно (6) в результате асимметрии питания к этому полю добавляется компонента 0(x, y), которая не изменяется при повороте на 90 с амплитудой, прямо пропорциональной величине асимметрии -0.5V. Этот результат является точным, так как следует только из Рис. 4. Изменение весовых коэффициентов AN разложения принципа суперпозиции. Поэтому для полного анализа поля по мультиполям при радиальном смещении r одного влияния асимметрии мы исследуем спектральный состав стержня.

7 Журнал технической физики, 1999, том 69, вып. 100 Д.Дж. Дуглас, Т.А. Глебова, Н.В. Коненков, М.Ю. Судаков A10 составляет 0.25% от основной квадрупольной и слабо изменяется с радиальным смещением электрода.

Неустранимые гармоники N = 14, 18 имеют амплитуды A14 2.8 · 10-4, A18 2.2 · 10-5. Смещение электрода дает нулевую и первую пространственные гармоники поля. Первая гармоника (N = 1) дает смещение оси нулевого потенциала анализатора. Из рис. 4 следует, что малые допустимые радиальные смещения электрода, при которых амплитуды низших гармоник незначительны, |r| < 0.0003r0.

4) У г л о в ы е с м е щ е н и я. Влияние углового смещения стержня на спектральный состав пространственных гармоник иллюстрируется рис. 5.

Ввиду симметрии положения электрода поле идентично при смещении электрода на углы ±. Амплитуды AN линейно растут с угловым смещением, за исключением гексапольной составляющей N = 6. Угловые ошибки в установке электродов в 2 дают мощные гармоники с Рис. 5. Зависимости амплитуд AN от углового смещения N = 3 и 4 с амплитудами в 1% от основной A2. Угловое одного стержня.

смещение в 0.1 дает смещение положения электрода на величину r = r0 = 0.002 и A3 10-3. Таким образом, угловые положения электродов должны быть выдержаны с погрешностью не хуже 0.001 rad.

5) Не ид е нт ичнос т ь круг лых с т е ржне й.

На рис. 6 показано влияние изменения радиуса цилиндра на формирование мультипольных компонент поля.

Приведенные компоненты имеют амплитуды одного порядка. Допустимые изменения радиуса электродов, вызывающие малые искажения рабочего поля, находятся в пределах |r| < 0.0005r0, и при r0 = 5 mm цилиндры должны быть изготовлены с погрешностью ±2 µm.

Простая оценка влияния погрешности r изготовления квадрупольного фильтра масс на разрешающую способность R имеет вид [10] R =r/2r0, (8) и в свете полученных данных (рис. 2–6) предельную разРис. 6. Влияние изменения радиуса r одного стержня на решающую способность можно связать с амплитудами спектральный состав пространственных гармоник AN.

гармоник AN в виде R = const (1/AN), (9) За единицу длины взят конструктивный параметр r0.

где const зависит от выбора уровня высоты пика, по Знаки коэффициентов AN соответствуют случаю, когда которому определяется разрешающая способность, а ее смещается стержень с положительным потенциалом.

величина может быть определена экспериментально при Смещение r = 0.01 соответствует абсолютному уходу известном спектрально составе пространственных гарстержня на 50 µm при типовом диаметре электродов моник.

10 mm. Можно видеть, что наряду с неустранимыми мультиполями N = 10, 14, 18,... смещение одного электрода приводит к появлению всех спектральЗаключение ных компонент, причем амплитуды указанных гармоник сравнимы по порядку величины. Наиболее сильно Рассмотрены простейшие случаи смещений круглых растут амплитуды нечетных наинизших мультиполей с электродов КФМ из оптимального положения и для N = 3.5. Смещение электрода внутрь анализатора них рассчитаны мультипольные компоненты разложения (r < 0) приводит к более сильному росту низших поля. Смещения в пределах 0–0.01 слабо влияют на четных гармоник с N = 4 и 6, чем в случае положи- неустранимые гармоники N = 10, 14, 18 и создают тельных смещений. Амплитуда декапольной компоненты мощные мультипольные компоненты низших порядков с Журнал технической физики, 1999, том 69, вып. Пространственные гармоники поля квадрупольного фильтра масс с круглыми электродами N = 3, 4, 5, 6, которые и приводят к сильному искажению формы массового пика и ограничению разрешающей способности вследствие резонансного увеличения амплитуды колебаний ионов в полях мультиполей. Разбаланс питающих напряжений ”включает” пространственные гармоники с N = 4, 8, 12, 8,..., среди которых существенна квадрупольная компонента с N = 4.

Знание спектрального состава пространственных гармоник поля КФМ при контролируемом смещении электродов позволит в будущем рассчитать провалы на пиках и на основе этого определить допустимый уход электродов, а также оценить влияние качества поля на пропускание анализатора.

Список литературы [1] Brunnee C. // Int. J. Mass. Spectr. Ion Process. 1987. Vol. 76.

P. 1–236.

[2] Lammert S.A. // Rapid Com. Mass. Spectr. 1997. Vol. 11.

P. 821–842.

[3] Bush von F., Paul W. // Z. Physik. 1961. Vol. 164. P. 588–624.

[4] Dawson P.H., Whetten N.R. // Int. J. Mass. Spectr. Ion. Phys.

1969. Vol. 3. P. 1–12.

[5] Wang Y., Franzen J., Wanczek K.P. // Int. J. Mass. Spectr.

Ion. Process. 1993. Vol. 124. P. 125–144.

[6] Wang Y., Franzen J. // Int. J. Mass. Spectr. Ion Process. 1994.

Vol. 132. P. 155–172.

[7] Коненков Н.В., Силаков С.С. // ЖТФ. 1991. Т. 61. Вып. 7.

С. 146–150.

[8] Ying Ji-Feng, Douglas D.J. // Rapid Com. Mass Spectr. 1996.

Vol. 10. P. 649–652.

[9] Konenkov N.V., Kratenko V.I. // Int. J. Mass. Spectr. Ion Process. 1991. Vol. 108. P. 115–136.

[10] Слободенюк Г.М. Квадрупольные масс-спектрометры. М.:

Атомиздат, 1974.

[11] Расчет электрических цепей и электромагнитных полей на ЭВМ / Под ред. Л.В. Данилова, Е.С. Филипова. М.: Радио и связь, 1983. 344 с.

[12] Reuben A.J., Smith G.B., Moses P. et al. // Int. J. Mass Spectr.

Ion Process. 1996. Vol. 154. P. 43–59.

[13] Коненков Н.В., Кратенко В.И., Могильченко Г.И., Силаков С.С. // Письма в ЖТФ. Т. 15. Вып. 15. С. 23–27.

Журнал технической физики, 1999, том 69, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.