Введение к работе
Актуальность темы.
Развитие масс-спектрометрических и,энергоаналитических методик в области физической электроники, химйиГ научногоі приборостроения и технологий тесно связано с неуклонным усовершенствованием электронно-оптических схем, приборов и выработки новых принципов энерго- и масс-анализа При анализе сверхтонких структур в диапазоне низких энергий требуются разрешения порядка десятых и даже сотых долей процента без предварительного торможения. Биология и медицина требуют определения масс очень тяжелых фрагментов вещества (до десятков и сотен тысяч атомных единиц), для чего требуется разрешение 10^-1 О*. Особую роль в последнее, время приобрели времяпролетные и динамические масс-спектрометры, благодаря их высоким функциональным характеристикам при сравнительно небольших затратах на их создание по сравнению, например, со статическими магнитными спектрометрами.
Кроме того, налицо тенденция к более широкому использованию интегральных математических методов с применением компьютеров, осуществляющих оптимальное управление всеми электронными схемами и ~ ' математическую обработку результатов измерения. Арсенал существующих приборных средств, при всем их многообразии, не поспевает за развитием фундаментальных идей, и одной из главных причин является' не технический барьер при изготовлении, прецизионных систем.! а "недостатки корпускулярно-оптической идеологии синтеза главной части масс-энергоанализируюншх инструментов - фокусирующих и дисперсионных элементов. В связи с эгим требуются новые подходы к энерго- и масс-анализу заряженных частиц. Они могут быть связаны, с одной стороны, с не рассмотренными ранее из-за невозможности технической реализации методами анализа, например, интегральными с компьютерной обработкой результатов измерения, а с другой стороны - с использованием в новых перспективных режимах особенно удачно зарекомендовавших себя раньше электродных конфигураций." Стремление осуществить, некоторые из-этих— подходов на практике, а именно, ьо-первых. предложить несколько конкрешых интегральных методов анализа потоков заряженных частиц по разным характеристикам (в разных описанных в работе случаях это угловой, энергетический и массовый спектр), а во-вторых, использовать в новом качестве уже известную в энергоанализе электродную конфигурацию "Удав", ;ос;6бым достоинством которой является возможность совмещения в единой .электродной конфигурации энергоанализа к нескольких масс-спектрометрических методик, продиктовало выбор темы диссертации и ее композицию.
Цель работы.
Исследование новых функциональных возможностей ряда простых по геометрии систем преобразования потоков в статических и квазистатических режимах электрического питания и разработка новых интегральных математических методов анализа спектров.
Исследование новых режимов работы полевых структур квазиконичеекого типа.
Научная новизна.
В работе исследуются новые интегральные режимы разделения потоков в плоском зеркале в условиях постоянного и переменного поля, а также ь дрейфовом пространстве, которое рассматривается как электронно-оптическая среда.
Исследованы полевые структуры квазиконического типа, на основе которых ранее построены различные модификации энергоанализатора "Удав" Новым является рассмотрение многопериодных времяпролетных масс-спектрометров, которые являются перспективным обобщением схемы масс-рсфлектронов. Предложена и исследована новая ионная ловушка, принципиально отличающаяся оп иперболоидных ловушек.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Новые иитсіральльїе методы определения энергетических и
массовых спектров в плоском зеркале в статическом и квазистатическом
режиме,
2. Теория новою времяпролешого мнотпериодного масс
спектрометра с идеальной пространственно-временной фокусировкой.
3. Теория новой динамической ионной ловушки, совместимой с
энерюанализатором в единой полевой сірукгуре.
! Ірактическая значим осп, работ ы Все результаты, работы направлены на сріданиі; новых приборов и фиіических методик, и поіому имсюі большое практическое шачение "Ионная ловушка" новою типа "Удав" находи їси в с і алии расчет и оптимизации реальной конструкции
ДЛЧЛ'ХЧН. Щ>ии!11о ІУ Маїсриальї диссеріацни докладывались на научных семинарах 1'ОИ им С И.Вавилона. ИЛИ РЛН. . <1>и:икч.-іс\ннчссм>ю иіісптіа
им.Л.Ф.Иоффе, СПбГТУ, российской научно-технической конференции "Инновационные наукоемкие технологии для России".
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы, список которых приведен в конце автореферата. ;-
Структура работы, .... Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и списка литературы, включающего в себя 56 наименований. Полный объем диссертации 145 страниц, из них 17 рисунков.
