MIT ALEXANDR GRIGORYEVICH (KZ)
| ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Времяпролетный масс-спектрометр (TOF MS), содержащий: (i) ионно-источниковую систему, включающую один или более детектор; (н) отражательную анализаторно-диспергирующую систему (RADS), включающую один или более IB-каналы, каждый из которых выполненный с обеспечением возможности, по меньшей мере, один раз отражения; (ίν) контроллерно-компьютерную систему, отличающийся тем, что он выполнен включающим, по меньшей мере, одну особенность, выбранную из группы, включающей следующее: (a) петлевой вид, и в его RADS каждый IB-канал выполнен с обеспечением возможности выбранный из ряда (2,3)D kL вида отражения, где: (2,3)0=2-мерный Dimensional, 3-мерный Dimensional; kL=lL, 2L, (2x*2)L; при этом 1L - однопроекционно однопетлевой, 2L - однопроекционно 2-х петлевой, 2x*2L - многопроекционно 2*2-х петлевой; (b) трактно-канальным, и его RADS выполнена с обеспечением возможности работы отдельно для каждого из IB-каналов IB-канала в статическом или динамическом измененяемом виде в одном из режимов выбранный из ряда jP (j- Path), где j=l, 2, 3, в текст описания: при этом 1- Path - однотрактный, j-Path, при j>l - многотрактный (два или более тракты); (c) с компенсаторным источником, который выполнен с обеспечением возможности компенсации длины хода ионов от различных точек эффективной поверхности выхода источника до эффективной поверхности отражения отражателя. (d) с присоединенной откачной системой, которая включает один или более насос, выполненные совмещенно с отражательным анализаторно-диспергирующим IB-каналом в одной вакуумной камере и с обеспечением возможности создания высокого вакуума в области отражения ионов. 2. MS по п. 1, отличающийся тем, что, его отражающего вида IB-канал выполнен без промежуточных, отклоняющих и фокусирующих ЮЕ (ионно-оптический элемент) или в зоне перекрестка траектории включает симметричного двухрукавного или двоякосимметричного четырехрукавного вида фокусирующего ЮЕ. 3. +3. MS по п. 2, отличающийся тем, что, его отражательная Ю подсистема выполнена, так что: отношение ширины (продольного размера) L0 , Р- многоотражателя к его толщине (поперечному размеру) LMRh , в проекции на его плоскость основания, ограничено в пределах 1,5 <—— < 100; между Р-узлами ^MRh отражения, в области середины его длины, образованно дрейфовое пространство (пространство без поля). 5. MS по п. 3, отличающийся тем, что, в нем IB-канал (2,3)D kL вида отражения включает СО элементов отражательного вида в количестве не менее к, каждый из которых выбран из членов ряда, включающего: удлиненных ступенчатых поперечноразрывно-конических ЮЕ отражающего вида; удлиненных и локальных поперечноразрывно-конических ЮЕ отражающего вида, включая однозонные, двузонные: вертикально-двухзонные, горизонтально-двухзонные, и смешанно- двухзонные его типы; 6. MS по п. 3, отличающийся тем, что, в нем IB-канал (2,3)D kL вида отражения выполнен с обеспечением возможности Ь -развертки (развертка в проекции на продольно высотную плоскость) циклический ступенчатом виде или гармоническом виде. 7. MS по п. 1, отличающийся тем, что, в нем Ш-канал 3D (2x*2)L вида отражения включает 2-х одинаковых СО элементов отражательного вида, любой из которых выбран из членов ряда, включающего: второго порядка криволинейный конический род, включая его п -криво/секторный конический род; п -гранный конический род, включая его п -гранный/секторный конический род. 8. MS по любому из п. п. 1-7, отличающийся тем, что, его отражательная Ю подсистема, для управления ионным потоком выполнена безмагнитным электрическим круго-двухпетлеобразным Р-многоотражателем и в его отражательной IO подсистеме величина проекции 3* полного угла отражения 3+ на % -плоскость ограничена в пределах 0 -< 3* - . 9. MS по п. 12, отличающийся тем, что, в его отражательной Ю подсистеме величина проекции * полного угла отражения 3+ на % -плоскость удовлеторяет условии пЗ* = π , где п целое число. 10. Система по п. 3, отличающаяся тем, что ее CES выполнена в виде выбранной из группы, состоящей из следующих видов ее пересечения с основным устройством: jDP- пересечения, где j=l,2,3,4. 11. Система по п. 4, отличающаяся тем, что ее системный кожух выполнен с системой внутренних перегородок (экранов), выполненной, с обеспечением возможности, экранирования основного устройства от магнитного поля и распыленного металического мусора образуемых CES, и включает, по меньшей мере, одно газоотводное (для откачки газа) окно, выбранное из группы, состоящей из следующих видов: с односвязным сечением, с двухсвязным сечением, при этом каждый из них выбран из группы, состоящей из следующих его видов: с постоянным размером газоотводных окон и, по меньшей мере, одно из газоотводных окон ее системного кожуха выполнено с обеспечением возможности управляемого изменения его сечения (с диафрагмой), в частности до нуля (закрытия), режим изменения которого предусматривает оптимальное сочетание поддержания требуемого уровня вакуума в отделении основного устройства, а также требуемого уровня защиты основного устройства от магнитного поля CES и выделяемого при работе CES мусора. 11. Система по п. 5, отличающаяся тем, что ее CES выполнена в виде выбранной из группы, состоящей из следующих видов ее пересечения с газоотводным окном: kTU - пересечения, где к=1,2,3,4. 12. Система устройств по п. '6, отличающаяся тем, что ее вакуумосоздающая система включает электроды катодной и анодной систем, формы и расположения которых относительно друг к другу выполнены с обеспечением возможности образования потока электронов между анодным и катодным электродами, и они выполнены выбранными из группы, состоящей из следующих видов: параллельно расположены пластинчатый катодный электрод и, по меньшей мере, один пластинчатый анодный электрод; пластинчатые анодные и катодные электроды расположены параллельно между собой и периодично чередуются; с разными внутренними и внешними радиусами две группы плоских кольцеобразных электродов, образующие анодную и катодную группы, расположены соосно, периодично чередующимися и параллельно; группа цилиндрических анодных электродов и, по меньшей мере, расположенный с одной из двух ее сторон перпендикулярно к осям их, пластинчатый катодный электрод; по меньшей мере, один цилиндрический анодный электрод и, внутри его и соосно с ним расположен цилиндрический катодный электрод. 13. Система по любому из п.п. 7 и 8, отличающаяся тем, что ее вакуумосоздающая система дополнительно включает внешнюю насосную систему, которая содержит, по меньшей мере, один внешный насос, выполненный отдельно от присоединенной вакуумосоздающей подсистемы и выбранный из группы включающей: насос предварительного разрежения и насос быстрой предварительной откачки. 14. Система по любому из п.п. 7-9, отличающаяся тем, что, ее вакуумосоздающая система включает, по меньшей мере, один ионный откачный узел, выполненный в виде выбранного из группы, состоящей из следующего: имплантационный (палладиевый и каталитический), адсорбционный, сорбционный, магниторазрядный. 15. Система по любому из п.п. 9 и 10, отличающаяся тем, что ее системный вакуумный кожух выполнен с обеспечением возможности отделения его через стыковочный фланец от внешней насосной системы, при этом CES выполнена с обеспечением возможности поддержания необходимого уровня вакуума в отделении основного устройства системного кожуха без внешней насосной системы. |
Изобретение может быть использовано, например, в медицине, в биологии, в газовой и нефтяной промышленности, в металлургии, энергетике, геохимии, гидрологии, экологии, пищевой промышленности, для контроля допинговых и наркотических средств.
В общем виде масс-спектрометры й безмагнитные многоотражающего вида времяпролетные (MR-TOF MS) известны (US 8,598,516 В2, WO2014126449 А1).
MR-TOF MS в общем виде содержит:
(i) MS-блоки: ионно-источниковый блок; группу ионопроводящих блоков, включенных в стыковочно-блочное звено, а также анализаторно-диспергирующий блок, при этом блоки включают IB-каналы с пограничными поверхностями и с канальной 10 подсистемой, в котором:
- IB-канал, соответствующий его блоку, является частью MS-канала, который объединяет ионопроводящие IB-каналы ионопроводящих блоков совместно с ионно- источниковым IB-каналом ионно-источникового блока;
- канальная Ю подсистема, соответствующая ее IB-каналу, является частью 10 системы MS-канала, которая объединяет 10 системы ионопроводящих IB-каналов совместно с Ю системой ионно-источникого IB-канала;
- ионопроводящие IB-каналы включают, по меньшей мере, две пограничные поверхности, которые заданы выбранными из группы, состоящей из видов поверхности, заданной условно, поверхности, совпадающей с пограничным электродом канальной 10 подсистемы, любой из которых выполнен, по меньшей мере, с одним пропускным окном (для прохождения канального ионного потока), в соответствии с выбором пограничной поверхности;
- Ю подсистема, по меньшей мере, одного ионопроводящего IB-канала выполнена выбранной из ряда, состоящего из линейной, криволинейной, криволинейной с поперечной пространственной дисперсией по массе, и отражательной 10 подсистем;
(н) детекторную систему;
(iii) контроллерно-компьютерную систему.
Его ионно-источниковый блок выполнен, по меньшей мере, с двумя пропускными окнами, и MS выполнен с обеспечением возможности проведения одновременной масс-спектрометрии, по меньшей мере, двух трактов ионного потока, в том числе ионных трактов с многосвязанными поверхностями сечения, ионный поток в которые подается ионно-источниковым блоком; Его отражательная 10 подсистема выполнена трехмерной (3D -отражатель), и включает, по меньшей мере, два Ю средства отражения, совокупность усредненных лицевых векторов которых не лежат на одной прямой линии и выполнены, по меньшей мере, в одном типе, выбранном из группы, состоящей из дугообразно отражающего £7 -типа и петлеобразно отражающего -типа двухотражательного узла, и углоообразно отражающего 10 элемента отражения V -типа, . и 3D - отражатель используется для времяпролетного диспергирования по массе ионов, поперечной пространственной фокусировки, времяпролетной фокусировки по энергии ионов в ионном пакете;
Его по меньшей мере, один 10 элемент выбран из группы, состоящей из следующего: удлиненных и локальных поперечноразрывно-конических 10 элементов отражающего вида, включая однозонные, двузонные: вертикально- двухзонные, горизонтально-двухзонные, и смешанно-двухзонные его типы; локальных поперечноразрывно-конических 10 элементов преломляющего вида; 10 элементов отражения с трехмерной областью отражения, включая поперечноразрывно-конические 10 элементы отражения; удлиненных 10 элементов преломляющего вида, включая поперечноразрывно-конические.
Каждый IB-канал, служит для формирования и управления движением канального ионного потока и включает канальную 10 подсистему с одним или более Ю узлами, каждый из которых содержит два или более электродов, также одну или более пограничные поверхности, которые являются поверхностями выхода или поверхностями входа и выхода для канального ионного потока.
Ионно-источниковый тип IB-канала (IB-канал ионно-источникового блока или ионно-источниковый IB-канал) включает поверхность выхода, преимущественно, совпадающий с пограничным электродом ионно-источникового IB-канала. Ионопроводящий тип IB-канала (IB-канал ионопроводящего блока или з ионопроводящий IB-канал) содержит пограничные поверхности и канальную Ю подсистему (10 узлы), выполненной в виде одной или более подсистем управления, либо выполненной в многоотражающем виде.
Варианты образования стыковочного блочного звена в MS весьма разнообразны и зависит от круга конкретных вида задач, для решения которого разработан MS. В зависимости количественного состава блоков стыковочного блочного звена MS может быть квалифицированы в виды уровней блочности MS: расширенно-многоблочный, многоблочный, среднеблочный и малоблочный MS.
По меньшей мере, один его ионопроводящий MS-блок включает, по меньшей мере, один IB-канал, выбранный из группы, состоящей из канально-однотрактных и канально-многотрактных его видов.
Известно WO2015057042 А2, которое относится к вакуумно-комплексной системе устройств (VCSD), включающая, требующее вакуума основное устройство (объекты и процессы, требующие вакуумную среду), вакуумосоздающую систему, к которой также относится анализаторы MS. Согласно изобретению вакуумный кожух выполнен в системном виде и он создает системную вакуумную камеру, которая включает: отделение основного устройства в котором расположено основное устройство, например анализаторы MS; по меньшей мере, одно отделение присоединенной откачной системы, в котором расположена присоединенная откачная система (CES) вакуумосоздающей системы.
CES создается в вакуумной камере основного устройств с учетом конструктивных и функциональных характеристик основного устройства, и образуют они вместе системную VCSD.
Для первоначального быстрого достижения высокого вакуума в системной камере используется, совместно с CES, система внешних насосов, которая, в дальнейшем отделяется от системной VCSD через соединительный фланец, и вакуумное условие в системной VCSD поддерживает CES.
Такая концепция создания VCSD имеет существенные преимущества: легко создать и поддержать в системной VCSD сверхвысокий вакуум; системная VCSD менее громоздкая, и менее массивная по сравнению с VCSD, постоянно использующей систему внешных насосов.
В WO2015057042 А2 также предложен новый вид магнита с повышенной коэрцитивной магнитной силой и плотностью магнитной энергией, который позволяет создать малогабаритные присоединенные откачные системы в виде ионных насосов.
В US 8,598,516 В2, в частности предложены Р-многоотражатели с широкой формой плоского вида выбранный из членов ряда, включающего, второго порядка криволинейный род и п -гранный/секторный род. Любой такой Р-многоотражатель имеет одну общую среднюю плоскость. При этом Р-многоотражатели использованы в качестве Ю- подсистемы анализаторно-диспергирующего IB-канала.
Любой Р-многоотражатель с широкой формой плоского вида имеет одну общую среднюю плоскость. Основным недостатком таких Р-многоотражателей с широкой формой плоского вида прототипа является то, что нижний предел угла полного отражения любого отраженного ионного потока ограничен, чтобы прямой и обратный потоки не сильно взаимодействовали между собой. Такое ограничение также накладывает ограничение на количество отражения (на путь прохождения) ионного потока при одном цикле прохождения ионного потока в Р-многоотражателе, что приводит к ограничению времяпролетной дисперсии и разрешения MR-TOF MS целом. Основной задачей настоящего изобретения являются предложение MS с малым габаритом с целью увеличения величины отношения разрешения к габаритам - показателя величины разрешение/габариты различных MS. При этом варианты способа масс-спектрометрии и устройства для их осуществлений охватывают все уровни блочности и уровни разрешения MS.
Изобретение дополнительно обеспечивает повышение чувствительности, точности и скорости измерения состава и структуры веществ, при одновременном уменьшении геометрических габаритов и массы анализаторов. Еще одной задачей дополнительно решенной в предлагаемом изобретении является расширение арсенала масс-спектрометрии.
Основные отличия предлагаемого MS от известных MS заключается в том что, он выполнен включающим, по меньшей мере, одну особенность, выбранную из группы, включающей следующее:
(a) его отражательная 10 подсистема, для управления ионным потоком выполнена безмагнитным электрическим круго-петлеобразным Р- многоотражателем;
(b) ее вакуумный кожух выполнен в системном виде, и он создает системную вакуумную камеру, которая включает: отделение анализатора MS в котором расположен анализатор MS и одно или более отделение присоединенной откачной системы, в каждом из которых расположена присоединенная откачная подсистема (CESS) вакуумосоздающей системы, при этом в области смежной с его источником ионов и/или с отражающего Ю элемента расположен один или более отделений присоединенной откачной системы.
Другие отличия предлагаемого MS от известных MS заключаются в том что: - его отражательная 10 подсистема выбрана из членов ряда, включающего, второго порядка криволинейный род и п -гранный/секторный род;
- его отражательная 10 подсистема выполнена, так что: отношение ширины (продольного размера) L Q , Р-многоотражателя к его толщине (поперечному размеру) L mh , в проекции на его плоскость основания, ограничено в пределах 1,5 < —— < 100; между Р-узлами отражения, в области середины его длины, образованно
^MRh
дрейфовое пространство (пространство без поля);
- составляющие его второго порядка криволинейного рода отражательной 10 подсистемы выполнены второго порядка криволинейноом виде, составляющие его п -граннего/секторного рода отражательной 10 подсистемы выбраны из ряда включающего: удлиненного 10 отражательного элемента в виде сектора круга; локального Ю отражательного элемента в виде сектора круга; локального плоского (декартово-двумерного) 10 отражательного элемента;
- его отражательная 10 подсистема включает, по меньшей мере, два электрода, предназначенный для управления потоком заряженных частиц, обладающий конструкционно-геометрическими и электропотенциально-функционал ными характеристиками выполнен выбранным из группы, состоящей из следующего: удлиненных и локальных поперечноразрывно-конических Ю элементов отражающего вида, включая однозонные, двузонные: вертикально-двухзонные, горизонтально-двухзонные, и смешанно-двухзонные его типы; локальных поперечноразрывно-конических 10 элементов преломляющего вида; 10 элементов отражения с трехмерной областью отражения, включая поперечноразрывно- конические 10 элементы отражения; удлиненных 10 элементов преломляющего вида, включая поперечноразрывно-конические; - его отражательная 10 подсистема выполнена в виде 3D -отражателя и без промежуточных, отклоняющих и фокусирующих элементов при петлеобразном отражении;
- его любой отражательный узел (второго порядка криволинейный род и п - гранный/секторный род) выполнен выбранным из группы, включающей типы, как: без заглушки; с заглушкой, расположенной поперечно к главной оси Ю элемента со стороны отражения ионов;
- его заглушка выполнена выбранной из группы, включающей типы, как: плоская; по меньшей мере, одной из двух взаимно перпендикулярных направлениях выполнена с кривизной;
- его любой из отражательных узелов выбран из группы, состоящей из следующих его видов: заглушка выполнена отдельно от смежного с ним электрода; заглушка выполнена неразрывно со смежным с ним электродом;
- в его отражательной 10 подсистеме в области отражения ионов, по меньшей мере, один из напряженности поля и кривизны эквипотенциальных поверхностей поля при удалении от центра отражательной 10 подсистемы увеличивается;
- его отражательная 10 подсистема выполнена с обеспечением возможности компенсации как времяпролетных так и хроматических поперечных пространственных аберрации;
- его отражательная 10 подсистема, для управления ионным потоком выполнена безмагнитным электрическим круго-петлеобразным Р-многоотражателем и в его отражательной 10 подсистеме величина проекции полного угла отражения 9 + на λ -плоскость ограничена в пределах 0 -< 3* - Л ; - в его отражательной 10 подсистеме величина проекции «9* полного угла отражения ι + на % -плоскость удовлеторяет условии п&* = , где п целое число;
- по меньшей мере, один его ионопроводящий MS-блок включает, по меньшей мере, один IB-канал, выбранный из группы, состоящей из канально-однотрактных и канально-многотрактных его видов;
- по меньшей мере, один его MS-канал выполнен с обеспечением возможности использования его, по меньшей мере, в одном из следующих режимов масс- спектрометрии: одноступенчатый вид, MS IMS -вид, MS(ri) -вид, комбинации жидкостных хроматографов с масс-спектрометром LC I MS , и последовательного осуществления шагов перевода ионного потока по варианту, выбранному из группы режимов использования:
- по первому варианту расширенно-многоблочного режима использования в случае расширенно-многоблочности выполнения MS;
- по второму варианту расширенно-многоблочного режима использования в случае расширенной многоблочности выполнения MS;
- по варианту многоблочного режима использования, минуя -канал дополнительного накопления ионов в случае расширенной многоблочности выполнения MS, включая случай отсутствия IB-канала дополнительного накопления ионов в составе MS;
- по варианту среднего уровня блочности режима использования без отбора ионов, минуя IB-канал дополнительного накопления ионов и Ш-канала отбора ионов в случае расширенной многоблочности выполнения MS, включая случай отсутствия Ш-канала дополнительного накопления ионов и Ш-канала отбора ионов в составе MS; - по варианту среднего уровня блочности режима использования без измельчения ионов, минуя IB-канал дополнительного накопления ионов и IB- канала ячейки измельчения в случае расширенной многоблочности выполнения MS, включая случай отсутствия IB-канала дополнительного накопления ионов и IB-канала ячейки измельчения в составе MS;
- по малоблочному варианту режима использования, минуя IB-канал дополнительного накопления ионов, IB-канала отбора ионов и IB-канала ячейки измельчения в случае расширенной многоблочности выполнения MS, включая случай отсутствия IB-канала дополнительного накопления ионов, IB- канала отбора ионов и IB-канала ячейки измельчения в составе MS.
Настоящее изобретение может быть осуществлено во многих вариантах, и только некоторые привилегированные варианты конструкции будут описаны посредством примеров, представляемых в сопровождающих чертежах.
Отражательная Ю подсистема, для управления ионным потоком выполнена безмагнитным круго-петлеобразным Р-многоотражателем.
На фигурах в схематическом виде показаны основные характерные черты отражательная IO подсистемы, выполненный в виде круго-петлеобразного 3D Р- многоотражател я :
- на фиг. с 1 по 5 в проекции на λ - плоскость показаны общий принцип хода усрединенной траектории ионного пакета;
- на фиг. с 6 по 8 показаны некоторые примеры подбора составляющих круго- петлеобразного 3D Р-многоотражателя для обеспечения принципа хода усрединенной траектории ионного пакета;
- на фиг. 9 и 10 на примере круглого типа круго-петлеобразного 3D Р- многоотражателя, представленной в вертикальном разрезе по его диаметру в проекции на -плоскость показана конструкционные особенности конусообразной эффектиной средней плоскостью круго-петлеобразного 3D Р-многоотражателя.
- на фиг. 11 и 16 представлены некоторые примеры выполнения 10 отражательных элементов;
- на фигурах 17 и 18 представлены секторы Ю отражательных элементов, каждый из которых состоит из двух подсекторов;
- на фиг. 19 в проекции на xz -плоскость приведен пример того, что в зависимости от выполнения форм электродов технология выполнения конструкции круго-петлеобразного Р-многоотражателя может быть разным. В частности, как показано на фиг. 19 вертикально выполненные симметричные электроды (V3 1B и V32B) нижнего и верхнего IO отражательных элементов могут быть соединены;
- на фигурах 20 - 23 представлены некоторые примеры выполнения анализаторов MS с присоединенной откачной системой.
На фиг. 1, 2 и 3 в проекции на % - плоскость показаны, при величине проекции полного угла отражения 3* равной 3* =— , общий принцип хода усрединенной траектории ионного пакета, соответственно для полцикла кругового отражения, полного цикла кругового отражения и без одног отражения полного цикла кругового отражения. На этих фигурах введены обазначения: круглые толстые линии эффективная поверхность отражения; тонкие линии с единичным и векторами к у0 и к уе , соответственно направлении входа и выхода - усрединенная траектория ионного потока; точки эффективная поверхность отражения; l .j и 2.М , где 7 = 1, 2,..., т = 1, 2,..., показываю точки отражения усрединенная траектория ионного потока, соответственно с верхней (при и с нижней (при 2.т ) эффективных поверхностей отражения.
На фиг. 4 в проекции на h - плоскость показана принцип хода усрединенной траектории ионного пакета, полцикла кругового отражения, соответсвующей фиг. 1 на λ - плоскости.
В принципе величине проекции полного угла отражения 3* может быть любой в пределах 0 -< 3* - ж . На практике удобно принять величину 3* удовлеторящей условию пЗ* = Ж , где п целое число. При этом 3* может принят любой из
7С 7ΐ 7t 7 7 Ж
значений, например,—, — , -— , — , — -, — .
F 4 8 12 20 24 36
Количество вершин отражения усрединенной траектории ионного пакета, определяется выражениями, соответственно для полцикла кругового отражения
Ps/2 ~ и ° ез °Д Н0Г отражения полного цикла кругового отражения p S2 = - rjr _ 2 .
Отраженные усрединенные траектории ионного пакета, при полном угле отражения 3* от эффективной круглой поверхности отражения с радиусом R , в проекции на % - плоскость образуют внутренную окружность с радиусом равный г = 2R sin 23* sin 3* , к которой усрединенные траектории ионного пакета проходять по касательной с ее внешней стороны.
На фиг. 5 в проекции на λ - плоскость показана круго-двухпетлеобразного 3D Р-многоотражатель и полцикла кругового отражения в нем траектории ионного
Ж
пакета при * =— . Эта фигура анологична показанной ранее фиг. 1, но при разных
8
величинах проекции полного угла отражения 3* . В круго-двухпетлеобразноом 3D Р-многоотражателе при -— , также как при любом другом значении может о
быть реализованы полный цикла кругового отражения или без одног отражения полный цикл кругового отражения.
На фиг. 6 и 7 в проекции на X - плоскость показаны примеры подбора составляющих п -граннего/секторнего круго-двухпетлеобразного 3D Р- многоотражателя при 3* =— , как показно на фиг. 1. На фиг. фиг. 6 отражения ионов осуществляется с помощью трех линейных (E L \ A , E L 2A , E L 2.2 ) отражателей. На фиг. фиг. 7 отражения ионов осуществляется с помощью трех секторно-круговых отражателей ( Е с 1.1 , Е С 2Л , Е с 2.2 ). При этом E L l . l и Е С \ Л являются верхними отражателями, a E L 2A , E L 2.2 , Е С 2А , Е с 2.2 являются нижними отражателями.
При необходимости значительного количества отражения в круго- двухпетлеобразном 3D Р-многоотражателе целесообразно выполнить его в второго порядка криволинейном роде. На фиг. 8 и 9 показан такого рода круго- двухпетлеобразный 3D Р-многоотражатель - круглого типа круго- двухпетлеобразный 3D Р-многоотражатель: на фиг. 8 показан в проекции на λ - плоскость (при этом видно только верхний узла отражения Е с \ ) с четырьмя электродами 391хп, 391х, 392х и 393х; расстояние d между обкладками электрода; на фиг. 9 показан в проекции на Ь -плоскость, в разрезе по плоскости содержащей координатную ось х .
Круглого типа круго-двухпетлеобразный 3D Р-многоотражатель, как показан на на фиг. 9, состоит из двух одинаковых частей: верхнего круглого типа узла отражения Е с \ и нижнего круглого типа узла отражения Е с 2. При этом координатная yz плоскость является плоскости» симметрии, а ось х является осью вращетельной симметрии круглого типа круго-двухпетлеобразного 3D Р- многоотражателя.
Любой из круглого типа узлов отражения Е с \ и Е с 2 , как показано на фиг. 10, имеет конусовидную среднюю поверхность B Q B B 2 с вершиной в точке В 0 . При этом любой лицевой вектор Uj , где j = 1, 2,... , направлен по радиусу к ее вершине и лежит на пересечении конусовидной средней поверхности Β 0 Β Β 2 И плоскости содержащей координатную ось х .
На фиг. 11 в проекции на xz -плоскость приведен однозонный продольно- конический Ю элемент отражения V03RB углового наклонного перехода, содержащий: заглушку (вертикально-ограничительного электрода) V031Bn, которая выполнена с кривизной, по меньшей мере, в одном направлении, и расположена поперечно к главной оси 10 элемента, первый электрод отражения V31B, второй электрод отражения V32B, третьи электрод отражения V33B, четвертый электрод отражения V34B. При этом: электроды расположены горизонтально-каскадно; электроды V31B и V32B расположены под углом величиной Χ 2 χ ' ^\χ по отношению друг к другу; электроды V32B и V33B расположены под углом величиной отличной от нуля по отношению друг к другу; имеются две диафрагмы, соответственно с двумя отверстиями ширинами /ζ φ1 и к ф2 для входа в 10 элемент отражения и выхода из 10 элемента отражения ионного потока.
На фиг. 12 в проекции на xz -плоскость приведен аналогичный элемент показанному на фиг. 11 и отличающейся только тем, что первый электрод отражения V31B, второй электрод отражения V32B выполнены вертикально. На фиг. 13 в проекции на xz -плоскость приведен элемент показанный на фиг.
12.
На фигурах с 14 по 16 представлены примеры выполнения 10 узлов без вертикально-ограничительных электродов и с электродами расположенными горизонтально-каскадном виде. На фиг. 15 в проекции на yz -плоскость представлен 10 узел 310у, содержащий: составляющие электродов ЗПу, 312у, 313у трансаксиального типа. При этом зазоры между электродами выполнены в виде сегментов двух концентричных тонких колец, с внутренними радиусами Л, и R 2 . На фиг. 15 показано, что радиусы кривизны двух смежных щелей R, и R 2 концентричны и R, -< R 2 . В общем, случает, может быть выполнено условие = R 2 или R { > R 2 .
На фигурах 17 и 18 представлены секторы Ю отражательных элементов, каждый из которых состоит из двух подсекторов. Сектор 2RA4 L y состоит из подсекторов \40L y \ и 140/^,2. Сектор 2R.140R J , состоит из подсекторов 140R V 1 и 140/^2.
На фиг. 19 в проекции на xz -плоскость приведен пример того, что в зависимости от выполнения форм электродов технология выполнения конструкции круго-двухпетлеобразного Р-многоотражателя может быть разным. В частности, как показано на фиг. 19 вертикально выполненные симметричные электроды ( КЗ IB и V32B ) нижнего и верхнего 10 отражательных элементов могут быть соединены.
На фигурах 20 и 21 представлены круго-двухпетлеобразный Р-многоотражатель Α с четырьмя отделениями Р и , Р ] 2 , Р 13 и -Р присоединенной откачной системы. На фигурах 22 и 23 представлены двухпетлеобразный отражательный Р- многоотражатель А 2 с четырьмя отделениями P 2 i , P 22 i ^23 и ^ 24 присоединенной откачной системы.
На основе круго-петлеобразного Р-многоотражателя можно создать малогабаритный высокоразрешающий MS. Например, для круглого круго- петлеобразного Р-многоотражателя при величине проекции полного угла отражения ж
ι9* равной 3* -— и эффективной круглой поверхности отражения с радиусом
36
? « 0,5 длина пробега ионного пакета, при полном цикле кругового отражения, достигает 35 метров.
Next Patent: IMPROVED COMBINED FOOTWEAR INSOLE WITH SOCK