Разработка физико-технических основ для создания нового класса масс-спектрометров c лазерно-плазменным источником ионов. Построение лазерного времяпролетного масс-спектрометра с улучшенными технико-аналитическими характеристиками в сравнении с аналогами.
Аннотация к работе
Пространственная и временная фокусировка ионных сгустков во времяпролетном масс-спектрометре с лазерной ионизацией твердой фазыПредложена новая методика количественного анализа твердых образцов с помощью сканирования ионов по энергиям в диапазоне 0-300 ЭВ, позволяющая добиться более высокой воспроизводимости и правильности анализа. Новое схемотехническое решение конструкции источника ионов с разрушением лазерной плазмы на ранних стадиях разлета, обеспечивающих ускорение вытянутых из плазмы ионов до энергий 1-3 КЭВ, что дает существенное увеличение разрешающей способности прибора. Методика развертки и накопления масс-спектров со сканированием всего энергетического диапазона ионов, обеспечивающая существенное улучшение воспроизводимости анализа. Кроме того, за одну вспышку лазера должны быть зарегистрированы ионы всех масс, т.к. параметры лазерного воздействия трудно воспроизводимы и при сканировании по массам они могут измениться и привести к искажениям масс-спектрометрической информации. В качестве времяпролетного масс-анализатора был выбран оригинальный для времяпролетной масс-спектрометрии аксиально-симметричный электростатический масс-анализатор (АСМА) по следующим причинам: o АСМА обеспечивает временную фокусировку ионов по трем параметрам (углам расходимости и координатам выхода ионов из источника и энергиям ионов). o Выбранный угол поворота ионов в полевом промежутке аксиально-симметричного анализатора в 5090 (т.е. ионы движутся по спирали) позволяет уменьшить габарит прибора. o АСМА обеспечивает получение спектров с низким уровнем шумов за счет отсутствия сеток, а также того, что ионы в полевом промежутке имеют спиралевидные траектории. o АСМА позволяет реализовать сканирование энергетического диапазона при идентичных условиях прохождения ионов разных энергий через анализатор.