FR2486713A1 - MASS SPECTROMETER IN FLIGHT TIME - Google Patents
MASS SPECTROMETER IN FLIGHT TIME Download PDFInfo
- Publication number
- FR2486713A1 FR2486713A1 FR8113421A FR8113421A FR2486713A1 FR 2486713 A1 FR2486713 A1 FR 2486713A1 FR 8113421 A FR8113421 A FR 8113421A FR 8113421 A FR8113421 A FR 8113421A FR 2486713 A1 FR2486713 A1 FR 2486713A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- mass spectrometer
- mirrors
- ion
- ions
- spectrometer according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
- H01J49/34—Dynamic spectrometers
- H01J49/40—Time-of-flight spectrometers
- H01J49/406—Time-of-flight spectrometers with multiple reflections
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
SPECTROMETRE DE MASSE A TEMPS DE VOL COMPORTANT UNE SOURCE D'IONS ET DES DISPOSITIFS DE DEVIATION ET DE FOCALISATION, DANS LEQUEL DES IONS DE MASSE ET ENERGIE DIFFERENTES SONT LANCES DEPUIS UN POINT DE DEPART SUR UNE TRAJECTOIRE A L'EXTREMITE DE LAQUELLE EST DISPOSE UN COLLECTEUR D'IONS. LA TRAJECTOIRE EST INFLECHIE OU DEVIEE PAR PLUSIEURS MIROIRS IONIQUES 16, QUI SONT DIMENSIONNES ET COMMANDES DE FACON QUE LE TEMPS DE VOL DES IONS ENTRE LE POINT DE DEPART S ET LE COLLECTEUR 20 SOIT INDEPENDANT DE LEUR ENERGIE.FLIGHT TIME MASS SPECTROMETER INCLUDING A SOURCE OF ION AND DEVIATION AND FOCUSING DEVICES, IN WHICH DIFFERENT MASS AND ENERGY IONS ARE LAUNCHED FROM A STARTING POINT ON A TRACK AT THE END OF WHICH IS AVAILABLE. ION COLLECTOR. THE TRAJECTORY IS INFLECHED OR DEVIED BY SEVERAL IONIC MIRRORS 16, WHICH ARE DIMENSIONED AND CONTROLLED SO THAT THE FLIGHT TIME OF THE IONS BETWEEN THE DEPARTURE POINT S AND THE COLLECTOR 20 IS INDEPENDENT OF THEIR ENERGY.
Description
2 4 8 6 7 1 32 4 8 6 7 1 3
La présente invention concerne un spectromètre de masse à temps de vol, comportant une source d'ions et des dispositifs de déviation The present invention relates to a time-of-flight mass spectrometer comprising an ion source and deflection devices
et de focalisation, dans lequel des ions de masse et énergie diffé- and focusing, in which ions of different mass and energy
rentes sont lancés depuis un point de départ sur une trajectoire & l'extrémité de laquelle est disposé un collecteur d'ions. Les spectromètres de masse à temps de vol séparent des ions de même énergie, mais de masse différente en leur faisant parcourir la même longueur à une vitesse différente, pour atteindre successivement Annuities are launched from a starting point on a trajectory at the end of which is disposed an ion collector. Time-of-flight mass spectrometers separate ions of the same energy but of different mass by making them travel the same length at a different speed, to reach successively
un collecteur d'ions ou un photomultiplicateur d'ions. Il est essen- an ion collector or an ion photomultiplier. It is essential
tiel que tous les ions soient lancés au même instant, au début du parcours. Le brevet soviétique n0 198 034 décrit un montage particulier de spectromètre de masse à temps de vol (figure 1), dans lequel l'énergie de tous les ions ne doit plus nécessairement être égale all the ions are launched at the same time, at the beginning of the course. Soviet Patent No. 198,034 describes a particular time-of-flight mass spectrometer assembly (FIG. 1), in which the energy of all the ions does not have to be equal anymore.
(cf. B.A. Mamyrin et al., Zh. Tekh. Fiz. 41 (1971), 1498 - Sov. (See B. A. Mamyrin et al., Zh Tekh Fiz 41 (1971), 1498 - Sov.
Phys.-Tech. Phys. 16 (1972, 1177). Après avoir franchi le parcours (L), les ions sont en effet déviés de presque 1800 par un miroir électrostatique et doivent ainsi effectuer le parcours dans le sens inverse, avant de pouvoir être enregistrés par un photomultiplicateur ionique, placé juste à côté de la source d'ions. Il est essentiel que des ions d'énergie légèrement supérieure pénètrent plus profondément Phys.-Tech. Phys. 16 (1972, 1177). After crossing the path (L), the ions are indeed deviated by almost 1800 by an electrostatic mirror and must thus perform the path in the opposite direction, before they can be recorded by an ion photomultiplier, placed right next to the source ion. It is essential that slightly higher energy ions penetrate deeper
dans le miroir ionique formé par des grilles; ils doivent donc fran- in the ion mirror formed by grids; they must therefore be
chir au total une distance supérieure à celle des ions d'énergie légèrement inférieure. Une distribution appropriée du potentiel dans le miroir ionique a permis d'obtenir que le temps de vol des ions entre la source et le photomultiplicateur dépende uniquement de leur masse et non de leur énergie, au prix toutefois d'importantes pertes in total a greater distance than the ions of slightly lower energy. An appropriate distribution of the potential in the ion mirror has made it possible to obtain that the time of flight of the ions between the source and the photomultiplier depends solely on their mass and not their energy, at the cost, however, of great losses.
de courant ionique.ion current.
La résolution en masse d'un spectromètre de masse à temps de vol étant proportionnelle à la longueur du parcours, il est souhaitable d'augmenter cette longueur. Même avec un miroir ionique selon Mamyrin, c'est-à-dire avec une double utilisation de la longueur constructive, on obtient encore des systèmes étendus, dont le collecteur et le Since the mass resolution of a time-of-flight mass spectrometer is proportional to the length of the path, it is desirable to increase this length. Even with a Mamyrin ionic mirror, that is to say with a double use of the constructive length, we still obtain extended systems, including the collector and the
miroir ioniques doivent eni outre être de grand diamètre. L'introduc- ionic mirror must besides be of large diameter. The introduction
tion d'éléments de focalisation, tels que des lentilles électrosta- focusing elements, such as electrostatic lenses,
tiques symétriques, permet certes de réduire au moins le collecteur symmetrical ticks, certainly reduces at least the collector
d'ions, mais le diamètre du miroir ionique demeure élevé. ions, but the diameter of the ion mirror remains high.
L'invention vise à améliorer un spectromètre de masse à temps de vol du type précédemment décrit, à réduire les pertes de courant ionique et à obtenir un pouvoir de résolution plus élevé avec une The aim of the invention is to improve a time-of-flight mass spectrometer of the type previously described, to reduce ionic current losses and to obtain a higher resolution power with a
constitution plus simple et plus compacte, tout en évitant les incon- simpler and more compact constitution, while avoiding the incon-
venients de l'art antérieur.come from the prior art.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la trajec- According to an essential characteristic of the invention, the trajec-
toire est infléchie ou déviée par plusieurs miroirs ioniques, qui sont dimensionnés et commandés de façon que le temps de vol des ions entre le point de départ et le collecteur soit indépendant de leur énergie. La marche du faisceau repliée plusieurs fois est essentielle pour le spectromètre de masse à temps de vol selon l'invention; cette déviation ou inflexion répétée de la trajectoire équivaut au montage en série de plusieurs spectromètres de masse à temps de vol (simples) avec des miroirs ioniques. Avec un appareillage relativement faible, la trajectoire des ions est allongée et par suite la résolution du It is inflected or deflected by several ion mirrors, which are dimensioned and controlled so that the ion flight time between the starting point and the collector is independent of their energy. The step of the folded beam several times is essential for the time-of-flight mass spectrometer according to the invention; this repeated deviation or inflection of the trajectory is equivalent to the serial assembly of several time-of-flight (simple) mass spectrometers with ionic mirrors. With a relatively weak apparatus, the trajectory of the ions is lengthened and consequently the resolution of the
système complet améliorée, pour une même durée des pics ioniques. complete system improved, for the same duration of the ionic peaks.
L'emploi de N miroirs ioniques de ce type (ayant une réflexion de 100 %) permet d'utiliser la longueur constructive non pas deux fois seulement, mais (N + 1) fois. Le nombre N de miroirs ioniques peut être The use of N ion mirrors of this type (having a reflection of 100%) makes it possible to use the constructive length not only twice, but (N + 1) times. The number N of ionic mirrors can be
pair ou impair. -even or odd. -
La résolution en masse d'un spectromètre de masse à temps de vol augmente quand la durée d'une impulsion d'ions diminue. L'intensité The mass resolution of a time-of-flight mass spectrometer increases as the duration of an ion pulse decreases. intensity
ionique diminue par ailleurs avec la durée d'une impulsion d'ions. ionic decreases with the duration of an ion pulse.
Selon une autre caractéristique de l'invention, il est possible d'allier une résolution en masse élevée et une grande intensité en prévoyant un parcours supplémentaire de longueur D entre la source d'ions et le début de la trajectoire de longueur L (figure 2) au lieu d'utiliser une source d'ions pulsée, directement en amont dans un spectromètre de masse à temps de vol selon Mamyrin et al. Au début d'une impulsion, la source peut par suite émettre des ions de faible According to another characteristic of the invention, it is possible to combine a high mass resolution and a high intensity by providing an additional path of length D between the ion source and the beginning of the path of length L (FIG. ) instead of using a pulsed ion source, directly upstream in a time-of-flight mass spectrometer according to Mamyrin et al. At the beginning of a pulse, the source can then emit weak ions
énergie, puis des ions d'énergie et par suite de vitesse croissantes. energy, then ions of energy and consequently of increasing velocity.
Dans le cas d'un dimensionnement et d'une commande appropriés, les ions plus rapides ont rattrapé au point E les ions plus lents, lancés In the case of appropriate sizing and control, the faster ions have caught up at point E the slower, launched ions
24867 1324867 13
précédemment. Une impulsion d'ions beaucoup plus courte, dont la largeur énergétique a toutefois augmenté, est ainsi produite au point E sans perte de courant ionique. Ce phénomène est appelé "production previously. A much shorter pulse of ions, whose energy width has however increased, is thus produced at point E without loss of ionic current. This phenomenon is called "production
de paquets d'ions" dans la technique des accélérateurs de particules. ion packets "in the art of particle accelerators.
La durée de l'impulsion est de D.AU au point de rattrapage E, AU étant la. largeur énergétique inévitable des ions quittant la source à un instant déterminé. D est aussi faible que possible afin de rendre la durée d'impulsion aussi courte que possible au point de rattrapage E; dans certains cas, quand la production d'ions est limitée à un court instant par exemple, il est possible de négliger totalement The duration of the pulse is D.AU at the catch-up point E, where AU is the. inevitable energy width of the ions leaving the source at a given moment. D is as low as possible in order to make the pulse duration as short as possible at the catch-up point E; in some cases, when the production of ions is limited for a short time for example, it is possible to neglect totally
cet effet de rattrapage en adoptant par suite D = 0. this catch-up effect by adopting hence D = 0.
Dans un spectromètre de masse à temps de vol du type représenté sur les figures 1 et 2, le diamètre du faisceau d'ions croit avec la longueur de la trajectoire des ions. Pour s'opposer à cet effet, il In a time-of-flight mass spectrometer of the type shown in FIGS. 1 and 2, the diameter of the ion beam increases with the length of the ion trajectory. To oppose this effect, he
est possible d'insérer sur la marche du faisceau une lentille de foca- It is possible to insert a focusing lens on the beam path.
lisation, qui réduit le diamètre du faisceau à l'emplacement du col- which reduces the diameter of the beam at the location of the
lecteur d'ions.ion reader.
Selon une autre caractéristique très avantageuse de l'invention, According to another very advantageous characteristic of the invention,
le miroir ionique lui-même est utilisé comme élément de focalisation. the ion mirror itself is used as a focusing element.
Il n'est pas constitué de la façon habituelle par des réseaux métal- It is not constituted in the usual way by metal networks.
liques parallèles, représentant chacun une surface potentielle déter- parallel lines, each representing a potential surface area
minée; selon une autre caractéristique de l'invention, il comporte une série de diaphragmes, tubes ou autres éléments, portés à divers undermined; according to another characteristic of the invention, it comprises a series of diaphragms, tubes or other elements, worn to various
potentiels. De même qu'une lentille filtre de Môllenstedt fonction- potential. Like a filter lens from Möllenstedt
nant en transmission, un tel miroir ionique fonctionnant en réflexion produit des effets de focalisation, comme un calcul numérique permet de le montrer. Des miroirs ioniques constitués par des diaphragmes de focalisation suppriment en outre les pertes du faisceau ionique, In transmission, such an ion mirror operating in reflection produces focussing effects, as a numerical calculation makes it possible to show it. Ionic mirrors consisting of focusing diaphragms furthermore eliminate the losses of the ion beam,
inévitables lors du passage de ce dernier dans des réseaux conven- unavoidable when the latter passes through conventional networks.
tionnels.tional.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront Other features and advantages of the invention will be
mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous better understood using the detailed description below
d'exemples de réalisation et des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente le schéma d'un spectromètre de masse à temps de vol selon l'art antérieur précité; 4- examples of embodiments and the accompanying drawings in which Figure 1 shows the diagram of a time-of-flight mass spectrometer according to the aforementioned prior art; 4-
la figure 2 représente le schéma correspondant d'une partie d'un spec- FIG. 2 represents the corresponding diagram of a part of a spectral
tromètre de masse à temps de vol selon l'invention; la figure 3 représente une vue oblique schématisée d'un spectromètre de masse à temps de vol à disposition linéaire plane; S la figure 4 représente la vue oblique d'un spectrométre de masse à temps de vol selon -l'invention, à disposition cylindrique circulaire; la figure 5 représente le principe d'un spectrométre de masse à temps de vol selon l'invention avec des miroirs ioniques commutables; et la figure 6 représente le principe d'un spectromètre de masse à temps de vol selon l'invention avec des miroirs ioniques à basculement électrostatique. time-of-flight mass trometer according to the invention; FIG. 3 represents a diagrammatic oblique view of a plane linear disposition time-of-flight mass spectrometer; FIG. 4 represents the oblique view of a time-of-flight mass spectrometer according to the invention, with a circular cylindrical arrangement; FIG. 5 represents the principle of a time-of-flight mass spectrometer according to the invention with switchable ion mirrors; and FIG. 6 represents the principle of a time-of-flight mass spectrometer according to the invention with ionic mirrors with electrostatic switching.
La disposition représentée à la figure 1 correspond à la réfé- The arrangement shown in Figure 1 corresponds to the reference
rence précitée (Mamyrin et al.). Le spectrométre de masse à temps de vol comprend une source d'ions 12 et un dispositif de guidage 14 du faisceau d'ions, qu'un miroir ionique 16 à grilles 18 dévie sur un mentioned above (Mamyrin et al.). The time-of-flight mass spectrometer comprises an ion source 12 and an ion beam guiding device 14, which an ionic mirror 16 with gates 18 deflects over an ion beam.
collecteur d'ions 20 (photomultiplicateur). ion collector 20 (photomultiplier).
Les parties d'un spectromètre de masse- à temps de vol selon l'in- The parts of a mass spectrometer - time of flight according to the
vention présente le même aspect extérieur, comme le montre la figure 2. vention has the same appearance, as shown in Figure 2.
Les éléments identiques sont désignés par les mêmes repères. Le spec- The identical elements are designated by the same references. The spec-
tromètre de masse 10 comporte de nouveau une source d'ions 12 et un dispositif de guidage 14 du faisceau d'ions, que le miroir ionique 16 mass meter 10 again comprises an ion source 12 and a device 14 for guiding the ion beam, that the ion mirror 16
dévie sur un collecteur 20. L'essentiel réside toutefois dans un dimen- deviates on a collector 20. However, the essential
sionnement et une commande tels qu'en un premier point El situé en aval de la source d'ions 12, des ions d'énergie supérieure, lancés plus tard, rattrapent des ions de même masse mais d'énergie inférieure; lancés auparavant sur la trajectoire. Le miroir ionique 16, constitué par des diaphragmes, tubes ou éléments similaires (non représentés), a en outre une action de focalisation, de sorte que des paquets d'ions atteignent un second point de rattrapage E2, sur le collecteur d'ions 20. Grâce au parcours amont D (entre la source d'ions 12 et le premier point de rattrapage El), cette disposition garantit que le temps de vol total sur le parcours suivant L dépend uniquement de la masse et non de l'énergie des ions, de sorte que des impulsions d'ions de durée sioning and control such as at a first point E1 located downstream of the ion source 12, higher energy ions, launched later, catch up with ions of the same mass but of lower energy; previously launched on the trajectory. The ion mirror 16, constituted by diaphragms, tubes or similar elements (not shown), furthermore has a focusing action, so that ion packets reach a second catch-up point E2, on the ion collector 20. With the upstream path D (between the ion source 12 and the first catch point E1), this arrangement ensures that the total flight time on the following path L depends solely on the mass and not on the energy of the ions. , so that pulses of ions of duration
minimale sont produites sur le collecteur.- La commande des distribu- are produced on the collector.
tions de potentiel dans le montage en série de N miroirs ioniques 16 potentials in series mounting of N ion mirrors 16
24867 1 324867 1 3
ou Rt, R2, etc. produit une profondeur de pénétration différente des ions dans chaque miroir. Un point de rattrapage E2, E3, etc. est ainsi créé après chaque miroir RI, R2, etc. Il est même possible d'obtenir que le premier point de rattrapage suivant celui situé à une distance D en aval de la source d'ions 12 se trouve sur le or Rt, R2, etc. produces a different penetration depth of the ions in each mirror. A catch-up point E2, E3, etc. is thus created after each mirror RI, R2, etc. It is even possible to obtain that the first catch point following that located at a distance D downstream of the ion source 12 is on the
collecteur d'ions 20.ion collector 20.
Dans des montages en série de N miroirs ioniques, il convient d'utiliser des éléments de focalisation ou des miroirs ioniques de focalisation. On obtient un diamètre minimal des miroirs ou lentilles In series assemblies of N ion mirrors, focusing elements or focusing ion mirrors should be used. We obtain a minimum diameter of the mirrors or lenses
quand la distance focale de tous les miroirs Rt, R2, etc. et len- when the focal length of all mirrors Rt, R2, etc. and len
tilles est égale à L/2, L désignant la distance entre deux miroirs en regard. Une optique d'extraction de la source d'ions 12 ou une lentille auxiliaire permet d'obtenir une image de la source d'ions 12 à l'emplacement de l'inversion du faisceau dans le premier miroir R2 du plan II (figures 4 et 5), tandis qu'une-pupille est par contre nécessaire à l'emplacement de l'inversion du faisceau dans le premier miroir R1 du plan 1, comme dans le cas des accélérateurs circulaires, is equal to L / 2, where L is the distance between two mirrors facing each other. An extraction optic of the ion source 12 or an auxiliary lens makes it possible to obtain an image of the ion source 12 at the location of the inversion of the beam in the first mirror R2 of the plane II (FIG. and 5), while a pupil is necessary against the location of the inversion of the beam in the first mirror R1 of the plane 1, as in the case of circular accelerators,
afin de bien adapter le faisceau au centre des éléments de focalisa- in order to adapt the beam to the center of the focal points
tion. Les miroirs ioniques Ri, R2, etc. déviant la marche du faisceau peuvent être disposés côte à côte sur une droite ou dans un plan (figure 3), ou sur un cercle ou un cylindre (figure 4). Chaque premier tion. Ionic mirrors Ri, R2, etc. deviating the path of the beam can be arranged side by side on a line or in a plane (Figure 3), or on a circle or a cylinder (Figure 4). Every first
miroir doit généralement être incliné ou pouvoir pivoter, électrosta- mirror should generally be tilted or rotatable, electrostatic
tiquement ou électromagnétiquement à l'aide d'une commande électro- electromagnetically using an electro-
nique, de façon que le faisceau d'ions soit dirigé sur le centre du (1 + 1)ème miroir suivant. Dans le cas de la figure 3, cela signifie que les miroirs sont disposés linéairement et parallèlement dans les deux plans I et II, de façon que le faisceau d'ions soit réfléchi dans un plan transversal, avec un mouvement de va-et-vient, jusqu'à ce qu'il sorte par le dernier miroir ionique (R7) pour atteindre un collecteur d'ions disposé en aval. Dans l'exemple de réalisation selon figure 4, les divers miroirs ioniques RI, R2, etc. sont disposés suivant un cercle dans chacun des deux plans I, II, de sorte que nique, so that the ion beam is directed to the center of the (1 + 1) th following mirror. In the case of Figure 3, this means that the mirrors are arranged linearly and parallel in the two planes I and II, so that the ion beam is reflected in a transverse plane, with a movement back and forth , until it exits through the last ion mirror (R7) to reach a downstream ion collector. In the exemplary embodiment according to FIG. 4, the various ionic mirrors R1, R2, and so on. are arranged in a circle in each of the two planes I, II, so that
l'enveloppe correspondante peut être un cylindre ou un tronc de cône. the corresponding envelope may be a cylinder or a truncated cone.
Une disposition sensiblement parallèle de tous les miroirs ioniques est également possible dans ce cas, avec interposition d'une électrode A substantially parallel arrangement of all the ionic mirrors is also possible in this case, with the interposition of an electrode
répulsive 22 qui, à chaque passage, dévie le faisceau d'ions sensi- repulsive 22 which, at each pass, deflects the ion beam sensi-
blement vers le centre du montage complet. to the center of the complete assembly.
On voit que les montages selon figures 3 et 4, à l'aide de N miroirs ioniques, utilisent (N + 1) fois la longueur constructive, sensiblement égale à L, comme parcours des ions. Il est également possible selon l'invention de faire circuler le faisceau d'ions N fois entre deux miroirs ioniques Ri, R2 (figure 5). Des dispositifs sont toutefois nécessaires pour introduire le paquet d'ions sur ce parcours It can be seen that the assemblies according to FIGS. 3 and 4, using N ion mirrors, use (N + 1) times the constructive length, substantially equal to L, as the course of the ions. It is also possible according to the invention to circulate the ion beam N times between two ion mirrors Ri, R2 (Figure 5). However, devices are needed to introduce the ion packet on this course
(a L), entre les deux miroirs RI, R2, puis l'extraire. (a L), between the two mirrors RI, R2, then extract it.
Dans un système selon figure 5, les potentiels des miroirs ioni- In a system according to FIG. 5, the potentials of the ion mirrors
ques peuvent être pulsés par une commande appropriée, au lieu d'être appliqués en continu. Le nuage ionique peut par exemple rencontrer can be pulsed by an appropriate command, instead of being applied continuously. The ionic cloud can for example meet
d'abord le miroir Rt à la terre, c'est-à-dire comme si cela n'exis- first the mirror Rt to the earth, that is to say, as if it did not exist
tait pas, tandis que le miroir R2 réfléchit les ions. Le nuage ionique revenant du miroir R2 est alors réfléchi par le miroir RI, branché entre temps. Après N franchissements de la distance entre les miroirs Ri et R2, la commande électronique fait que les ions atteignant le miroir R2 pour la (N + 1)ème foix le trouve à la terre, c'est-à-dire comme s'il n'existait pas. Ils peuvent par suite sortir et atteindre was not, while the mirror R2 reflects the ions. The ionic cloud returning from the mirror R2 is then reflected by the mirror RI, connected in the meantime. After N crossings of the distance between the mirrors Ri and R2, the electronic control causes the ions reaching the mirror R2 for the (N + 1) th foix to find it in the earth, that is to say, as if it were did not exist. They can consequently go out and reach
le photomultiplicateur ionique 20.the ion photomultiplier 20.
Le système selon figure 6 utilise des miroirs RI, R2, etc. qu'une The system according to FIG. 6 uses mirrors R1, R2, etc. a
commande électronique permet de faire basculer brièvement et-dans les- electronic control makes it possible to switch briefly and in-between
quels la répartition de potentiel est brièvement commandée de façon which the potential distribution is briefly commanded so
à modifier l'angle de réflexion du faisceau d'ions; il est alors pos- modifying the angle of reflection of the ion beam; it is then pos-
sible d'enregistrer dans le premier collecteur (photomultiplicateur ionique) Ai un spectre de masse à résolution relativement élevée. Un bref pivotement du miroir Rt permet au faisceau d'ions d'atteindre le miroir R2. Ce dernier est incliné pendant le passage du nuage ionique de façon à dévier le faisceau sur le miroir R3; le miroir R2 est ensuite ramené dans sa position initiale et le nuage ionique réfléchi N fois entre les. miroirs R2 et R3, jusqu'à ce qu'un bref pivotement du miroir R3 dirige le faisceau d'ions sur le second collecteur A2. Ce dernier enregistre par suite, avec une résolution en masse élevée, une faible plage de masses extraite du spectre de masse enregistré par It is possible to record in the first collector (ion photomultiplier) Ai a relatively high resolution mass spectrum. A brief rotation of the mirror Rt allows the ion beam to reach the mirror R2. The latter is inclined during the passage of the ionic cloud so as to deflect the beam on the mirror R3; the mirror R2 is then returned to its initial position and the ionic cloud reflected N times between. mirrors R2 and R3, until a brief pivoting of the mirror R3 directs the ion beam onto the second collector A2. The latter therefore records, with a high mass resolution, a small mass range extracted from the mass spectrum recorded by
24867 1 324867 1 3
le premier collecteur AI. De tels pivotements du faisceau peuvent éga- the first collector AI. Such beam swivelings can also
lement être effectués par des éléments de basculement supplémentaires can be performed by additional failover elements
(non représentés), électrostatiques ou magnétiques par exemple. (not shown), electrostatic or magnetic, for example.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement & titre d'exemples non limitatifs, sans Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the principle and to the devices which have just been described by way of non-limiting examples, without
sortir du cadre de l'invention.depart from the scope of the invention.
24 8 6 7 1 324 8 6 7 1 3
Claims (16)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803025764 DE3025764C2 (en) | 1980-07-08 | 1980-07-08 | Time of flight mass spectrometer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2486713A1 true FR2486713A1 (en) | 1982-01-15 |
FR2486713B1 FR2486713B1 (en) | 1985-07-05 |
Family
ID=6106638
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8113421A Expired FR2486713B1 (en) | 1980-07-08 | 1981-07-08 | TIME-OF-FLIGHT MASS SPECTROMETER |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5744953A (en) |
DE (1) | DE3025764C2 (en) |
FR (1) | FR2486713B1 (en) |
GB (1) | GB2080021B (en) |
Families Citing this family (76)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2548448B1 (en) * | 1983-06-28 | 1986-04-25 | Inst Nat Sciences Appliq | ELECTROSTATIC TIME OF FLIGHT FOCUSING MIRROR OF CHARGED PARTICLES AND ITS APPLICATION TO MASS SPECTROMETRY |
DE3524536A1 (en) * | 1985-07-10 | 1987-01-22 | Bruker Analytische Messtechnik | FLIGHT TIME MASS SPECTROMETER WITH AN ION REFLECTOR |
GB8915972D0 (en) * | 1989-07-12 | 1989-08-31 | Kratos Analytical Ltd | An ion mirror for a time-of-flight mass spectrometer |
US6002127A (en) | 1995-05-19 | 1999-12-14 | Perseptive Biosystems, Inc. | Time-of-flight mass spectrometry analysis of biomolecules |
DE10005698B4 (en) | 2000-02-09 | 2007-03-01 | Bruker Daltonik Gmbh | Gridless reflector time-of-flight mass spectrometer for orthogonal ion injection |
US6570152B1 (en) * | 2000-03-03 | 2003-05-27 | Micromass Limited | Time of flight mass spectrometer with selectable drift length |
DE10116536A1 (en) * | 2001-04-03 | 2002-10-17 | Wollnik Hermann | Flight time mass spectrometer has significantly greater ion energy on substantially rotation symmetrical electrostatic accelerating lens axis near central electrodes than for rest of flight path |
US6744042B2 (en) * | 2001-06-18 | 2004-06-01 | Yeda Research And Development Co., Ltd. | Ion trapping |
US6933497B2 (en) * | 2002-12-20 | 2005-08-23 | Per Septive Biosystems, Inc. | Time-of-flight mass analyzer with multiple flight paths |
GB2403063A (en) * | 2003-06-21 | 2004-12-22 | Anatoli Nicolai Verentchikov | Time of flight mass spectrometer employing a plurality of lenses focussing an ion beam in shift direction |
US7385187B2 (en) | 2003-06-21 | 2008-06-10 | Leco Corporation | Multi-reflecting time-of-flight mass spectrometer and method of use |
DE102004045315A1 (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Gesellschaft zur Förderung angewandter Optik, Optoelektronik, Quantenelektronik und Spektroskopie e.V. | Time of Flight Mass Spectrometer |
US7351958B2 (en) | 2005-01-24 | 2008-04-01 | Applera Corporation | Ion optics systems |
GB0513047D0 (en) * | 2005-06-27 | 2005-08-03 | Thermo Finnigan Llc | Electronic ion trap |
GB0607542D0 (en) | 2006-04-13 | 2006-05-24 | Thermo Finnigan Llc | Mass spectrometer |
WO2007122383A2 (en) | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh | Ion energy spread reduction for mass spectrometer |
GB0620398D0 (en) * | 2006-10-13 | 2006-11-22 | Shimadzu Corp | Multi-reflecting time-of-flight mass analyser and a time-of-flight mass spectrometer including the time-of-flight mass analyser |
GB0622689D0 (en) | 2006-11-14 | 2006-12-27 | Thermo Electron Bremen Gmbh | Method of operating a multi-reflection ion trap |
GB0624677D0 (en) * | 2006-12-11 | 2007-01-17 | Shimadzu Corp | A co-axial time-of-flight mass spectrometer |
JP5259169B2 (en) | 2007-01-10 | 2013-08-07 | 日本電子株式会社 | Tandem time-of-flight mass spectrometer and method |
GB0712252D0 (en) | 2007-06-22 | 2007-08-01 | Shimadzu Corp | A multi-reflecting ion optical device |
JP2009094020A (en) * | 2007-10-12 | 2009-04-30 | Topcon Corp | Charged particle beam reflector and electron microscope |
GB2455977A (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-01 | Thermo Fisher Scient | Multi-reflectron time-of-flight mass spectrometer |
CN102131563B (en) | 2008-07-16 | 2015-01-07 | 莱克公司 | Quasi-planar multi-reflecting time-of-flight mass spectrometer |
CN101752179A (en) | 2008-12-22 | 2010-06-23 | 岛津分析技术研发(上海)有限公司 | Mass spectrum analyzer |
GB2470599B (en) | 2009-05-29 | 2014-04-02 | Thermo Fisher Scient Bremen | Charged particle analysers and methods of separating charged particles |
GB2470600B (en) | 2009-05-29 | 2012-06-13 | Thermo Fisher Scient Bremen | Charged particle analysers and methods of separating charged particles |
US20110168880A1 (en) | 2010-01-13 | 2011-07-14 | Agilent Technologies, Inc. | Time-of-flight mass spectrometer with curved ion mirrors |
GB2476964A (en) | 2010-01-15 | 2011-07-20 | Anatoly Verenchikov | Electrostatic trap mass spectrometer |
GB2478300A (en) | 2010-03-02 | 2011-09-07 | Anatoly Verenchikov | A planar multi-reflection time-of-flight mass spectrometer |
JP2011210698A (en) | 2010-03-11 | 2011-10-20 | Jeol Ltd | Tandem time-of-flight mass spectrometer |
JP5555582B2 (en) | 2010-09-22 | 2014-07-23 | 日本電子株式会社 | Tandem time-of-flight mass spectrometry and apparatus |
JP2012084299A (en) | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Jeol Ltd | Tandem time-of-flight mass spectrometer |
GB201022050D0 (en) * | 2010-12-29 | 2011-02-02 | Verenchikov Anatoly | Electrostatic trap mass spectrometer with improved ion injection |
JP2012243667A (en) | 2011-05-23 | 2012-12-10 | Jeol Ltd | Device and method for time-of-flight mass spectrometry |
GB2495899B (en) * | 2011-07-04 | 2018-05-16 | Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh | Identification of samples using a multi pass or multi reflection time of flight mass spectrometer |
GB2495127B (en) | 2011-09-30 | 2016-10-19 | Thermo Fisher Scient (Bremen) Gmbh | Method and apparatus for mass spectrometry |
GB201118279D0 (en) | 2011-10-21 | 2011-12-07 | Shimadzu Corp | Mass analyser, mass spectrometer and associated methods |
JP6204367B2 (en) | 2011-10-28 | 2017-09-27 | レコ コーポレイションLeco Corporation | Electrostatic ion mirror |
GB201201405D0 (en) | 2012-01-27 | 2012-03-14 | Thermo Fisher Scient Bremen | Multi-reflection mass spectrometer |
GB201201403D0 (en) | 2012-01-27 | 2012-03-14 | Thermo Fisher Scient Bremen | Multi-reflection mass spectrometer |
GB2499587B (en) | 2012-02-21 | 2016-06-01 | Thermo Fisher Scient (Bremen) Gmbh | Apparatus and methods for ion mobility spectrometry |
JP5972651B2 (en) | 2012-04-25 | 2016-08-17 | 日本電子株式会社 | Time-of-flight mass spectrometer |
JP5972662B2 (en) | 2012-05-15 | 2016-08-17 | 日本電子株式会社 | Tandem time-of-flight mass spectrometer |
WO2013192161A2 (en) * | 2012-06-18 | 2013-12-27 | Leco Corporation | Tandem time-of-flight mass spectrometry with non-uniform sampling |
JP5993677B2 (en) | 2012-09-14 | 2016-09-14 | 日本電子株式会社 | Time-of-flight mass spectrometer and control method of time-of-flight mass spectrometer |
CN104781905B (en) * | 2012-11-09 | 2017-03-15 | 莱克公司 | Cylinder type multiple reflections formula time of-flight mass spectrometer |
DE112013006811B4 (en) | 2013-03-14 | 2019-09-19 | Leco Corporation | Multi-reflective time-of-flight mass spectrometer |
CN107078019B (en) | 2014-10-23 | 2019-05-03 | 莱克公司 | Multiple reflection ToF analysis instrument |
GB201507363D0 (en) | 2015-04-30 | 2015-06-17 | Micromass Uk Ltd And Leco Corp | Multi-reflecting TOF mass spectrometer |
GB201520134D0 (en) | 2015-11-16 | 2015-12-30 | Micromass Uk Ltd And Leco Corp | Imaging mass spectrometer |
GB201520130D0 (en) | 2015-11-16 | 2015-12-30 | Micromass Uk Ltd And Leco Corp | Imaging mass spectrometer |
GB201520540D0 (en) | 2015-11-23 | 2016-01-06 | Micromass Uk Ltd And Leco Corp | Improved ion mirror and ion-optical lens for imaging |
GB201613988D0 (en) | 2016-08-16 | 2016-09-28 | Micromass Uk Ltd And Leco Corp | Mass analyser having extended flight path |
GB2555609B (en) | 2016-11-04 | 2019-06-12 | Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh | Multi-reflection mass spectrometer with deceleration stage |
GB2567794B (en) | 2017-05-05 | 2023-03-08 | Micromass Ltd | Multi-reflecting time-of-flight mass spectrometers |
GB2563571B (en) | 2017-05-26 | 2023-05-24 | Micromass Ltd | Time of flight mass analyser with spatial focussing |
GB2563077A (en) | 2017-06-02 | 2018-12-05 | Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh | Mass error correction due to thermal drift in a time of flight mass spectrometer |
GB2563604B (en) | 2017-06-20 | 2021-03-10 | Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh | Mass spectrometer and method for time-of-flight mass spectrometry |
WO2019030474A1 (en) | 2017-08-06 | 2019-02-14 | Anatoly Verenchikov | Printed circuit ion mirror with compensation |
WO2019030472A1 (en) | 2017-08-06 | 2019-02-14 | Anatoly Verenchikov | Ion mirror for multi-reflecting mass spectrometers |
WO2019030477A1 (en) | 2017-08-06 | 2019-02-14 | Anatoly Verenchikov | Accelerator for multi-pass mass spectrometers |
WO2019030473A1 (en) | 2017-08-06 | 2019-02-14 | Anatoly Verenchikov | Fields for multi-reflecting tof ms |
CN111164731B (en) | 2017-08-06 | 2022-11-18 | 英国质谱公司 | Ion implantation into a multichannel mass spectrometer |
WO2019030475A1 (en) | 2017-08-06 | 2019-02-14 | Anatoly Verenchikov | Multi-pass mass spectrometer |
WO2019030471A1 (en) | 2017-08-06 | 2019-02-14 | Anatoly Verenchikov | Ion guide within pulsed converters |
GB201806507D0 (en) | 2018-04-20 | 2018-06-06 | Verenchikov Anatoly | Gridless ion mirrors with smooth fields |
GB201807605D0 (en) | 2018-05-10 | 2018-06-27 | Micromass Ltd | Multi-reflecting time of flight mass analyser |
GB201807626D0 (en) | 2018-05-10 | 2018-06-27 | Micromass Ltd | Multi-reflecting time of flight mass analyser |
GB201808530D0 (en) | 2018-05-24 | 2018-07-11 | Verenchikov Anatoly | TOF MS detection system with improved dynamic range |
GB201810573D0 (en) | 2018-06-28 | 2018-08-15 | Verenchikov Anatoly | Multi-pass mass spectrometer with improved duty cycle |
GB201901411D0 (en) | 2019-02-01 | 2019-03-20 | Micromass Ltd | Electrode assembly for mass spectrometer |
GB201903779D0 (en) | 2019-03-20 | 2019-05-01 | Micromass Ltd | Multiplexed time of flight mass spectrometer |
CN113921373B (en) * | 2021-09-23 | 2024-10-25 | 中国科学院国家空间科学中心 | Multi-specular reflection flight time detection device |
GB2612574A (en) | 2021-10-26 | 2023-05-10 | Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh | Method for correcting mass spectral data |
GB202307711D0 (en) | 2023-05-23 | 2023-07-05 | Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh | Method for calibrating a time-of-flight mass analyser and time-of-flight mass analyser |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3727047A (en) * | 1971-07-22 | 1973-04-10 | Avco Corp | Time of flight mass spectrometer comprising a reflecting means which equalizes time of flight of ions having same mass to charge ratio |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3745337A (en) * | 1971-05-12 | 1973-07-10 | Jeol Ltd | Apparatus for separating charged particles according to their respective ranges |
-
1980
- 1980-07-08 DE DE19803025764 patent/DE3025764C2/en not_active Expired
-
1981
- 1981-07-01 JP JP56101388A patent/JPS5744953A/en active Granted
- 1981-07-06 GB GB8120809A patent/GB2080021B/en not_active Expired
- 1981-07-08 FR FR8113421A patent/FR2486713B1/en not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3727047A (en) * | 1971-07-22 | 1973-04-10 | Avco Corp | Time of flight mass spectrometer comprising a reflecting means which equalizes time of flight of ions having same mass to charge ratio |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
INTERNATIONAL JOURNAL OF MASS SPECTROMETRY AND ION PHYSICS, vol. 9, no. 4, septembre 1972, pages 357-373, Amsterdam, NL. * |
SOVIET PHYSICS-JETP, vol. 37, no. 1, juillet 1973, pages 45-48,. American Institute of Physics, New York, UsA * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2080021B (en) | 1984-11-21 |
DE3025764C2 (en) | 1984-04-19 |
GB2080021A (en) | 1982-01-27 |
JPH0351053B2 (en) | 1991-08-05 |
DE3025764A1 (en) | 1982-01-28 |
JPS5744953A (en) | 1982-03-13 |
FR2486713B1 (en) | 1985-07-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR2486713A1 (en) | MASS SPECTROMETER IN FLIGHT TIME | |
FR2482768A1 (en) | EXB MASS SEPARATOR FOR DOMINATED IONIC BEAMS BY SPACE LOADS | |
EP1095390B1 (en) | Multibeam electronic tube with magnetic field for correcting beam trajectory | |
CH645801A5 (en) | OPTICAL HEAD OF A SYSTEM FOR LASER RADIATION OBSERVATION AND TREATMENT OF THE EYE. | |
FR2649534A1 (en) | Electron gun for colour cathode-ray tube | |
FR2503452A1 (en) | IMPROVEMENT TO AN ELECTRON BEAM DEVICE FOR THE CORRECTION OF THIRD ORDER ABERRATIONS AND HIGHER ORDER | |
FR2754909A1 (en) | LIDAR MONOSTATIC | |
FR2544914A1 (en) | IMPROVEMENTS TO MASS SPECTROMETERS | |
EP0151078B1 (en) | High intensity mass spectrometer with simultaneous multiple detection | |
FR2693592A1 (en) | Photomultiplier tube segmented in N independent channels arranged around a central axis. | |
FR2646288A1 (en) | STRUCTURE OF CONCENTRATION ELECTRODES FOR PHOTOMULTIPLIER TUBES | |
EP0155890B1 (en) | Slit-scanning image converter tube | |
FR2551617A1 (en) | SELF-FOCUSING LINEAR ACCELERATOR STRUCTURE OF CHARGED PARTICLES | |
CA1035028A (en) | Laser beam blocking device | |
FR2472830A1 (en) | DEVICE FOR CONTROLLING ELECTRICAL CONDUCTION IN PLASMA CROSS-CHAMPER MODE | |
EP0353153A1 (en) | Magnetic oscillation and guiding device for charged particles for the amplification of an electromagnetic emission | |
FR2589620A1 (en) | MULTIPISER CAPACITOR | |
FR2522440A1 (en) | ELECTRON CANON | |
FR3006499A1 (en) | ELECTROSTATIC LENS WITH INSULATING OR SEMICONDUCTOR MEMBRANE | |
EP0124396A1 (en) | Electron beam injection device for a microwave generator | |
FR2544549A1 (en) | CATHODE RAY TUBE WITH ELECTRONIC LENS FOR AMPLIFYING THE DEVIATION | |
FR2463501A1 (en) | PROGRESSIVE WAVE TUBE OF THE HELICOIDAL TYPE | |
EP0452192B1 (en) | Wideband amplifier stage employing a microwave tube with low frequency dispersivity | |
EP0714030B1 (en) | Electromagnetic pulse simulator | |
EP0387145A1 (en) | Electron beam generator and electronic devices using such a generator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse | ||
ST | Notification of lapse | ||
ST | Notification of lapse |