Effect of Gas-Dynamic Flow on Ion Transport Through the Nozzle of an Ion Source With Ionization at Atmospheric Pressure

Abstract

The effect of the gas flow to the ion transport from the atmosphere to the forevacuum region of the is determined experimentally. Experimental volt-ampere characteristics of the ion flow carried by the gas-dynamic flow behind the nozzle are obtained. It is shown that the fraction of the ion current passing through the nozzle under the influence of the gas flow can be increased several times in relation to the current value due only to the extraction by the electric field. In this case, depending on the magnitude of the electric field penetrating beyond the skimmer, the current is redistributed between the nozzle and the collector. It was found that, under the experimental conditions, the entire ion flux reaches the movable collector at a distance of up to 15 mm at a field strength of 200 V / cm. The diameter of the ionic component of the flow is 1.5 mm. The ion motion in a gas is simulated for conditions close to the experimental ones. Developing research findings, it is possible to consider systems for transporting ions further to the analyzer.

Specialized Inlet System for 13c Urea Breath Test Using Isotope Ratio Mass Spectrometer Helicomass

“…Numerical modeling shows that nozzle shaping allows increasing the value of I сопло by approximately 1.6 times. Taking into account the gas-dynamic effect on the transport of the ion beam through the nozzle makes it possible to increase the transmission values by a factor of 1.7 [12] subsequently.…”

“…An alternative approach to transforming the cross section of a diverging beam of charged particles is presented in [7][8][9], in which the ion mobility spectrometer operates at atmospheric pressure. This allows the use of an electric field strength of up to 1 kV / cm and electrodes 0.1 mm thick, due to which the number of electrodes installed behind the nebulizer in the ion source with sputtering in a drip-free mode under normal conditions (p = 760 Torr, T = 300 K) is reduced to 3-4 [10][11][12]. In this case, the size of the inlet diameter of the transportation system (the first electrode) is to be 4-6 mm so that the charged particles would pass through the system of electrodes with minimal losses, the last of electrodes separates the transportation system and the drift region and has a hole diameter of 1.2 mm (32% of the corona discharge current).…”

“…Альтернативный подход к преобразованию сечения расходящегося пучка заряженных частиц представлен в работах [7][8][9], в которых спектрометр ионной подвижности работает при атмосферном давлении. Это позволяет использовать напряженность электрического поля до 1 кВ/см и электроды толщиной 0.1 мм, благодаря чему количество электродов, установленных после распылителя в источнике ионов с распылением в бескапельном режиме при нормальных условиях (p = 760 Торр, Т = 300 К), сокращается до 3-4 [10][11][12]. При этом величина входного диаметра системы транспортировки (первого электрода) должна составлять 4-6 мм, чтобы заряженные частицы с минимальными потерями прошли через систему электродов, последний из которых разделяет систему транспортировки и область дрейфа и имеет диаметр отверстия 1.2 мм (32% от тока коронного разряда).…”

Application of an Automated Optical-Mechanical Device for Tomographic Examination of the Gum Under the Influence of External Agents

“…An alternative approach to transforming the cross section of a diverging beam of charged particles is presented in [7][8][9], in which the ion mobility spectrometer operates at atmospheric pressure. This allows the use of an electric field strength of up to 1 kV / cm and electrodes 0.1 mm thick, due to which the number of electrodes installed behind the nebulizer in the ion source with sputtering in a drip-free mode under normal conditions (p = 760 Torr, T = 300 K) is reduced to 3-4 [10][11][12]. In this case, the size of the inlet diameter of the transportation system (the first electrode) is to be 4-6 mm so that the charged particles would pass through the system of electrodes with minimal losses, the last of electrodes separates the transportation system and the drift region and has a hole diameter of 1.2 mm (32% of the corona discharge current).…”

“…Альтернативный подход к преобразованию сечения расходящегося пучка заряженных частиц представлен в работах [7][8][9], в которых спектрометр ионной подвижности работает при атмосферном давлении. Это позволяет использовать напряженность электрического поля до 1 кВ/см и электроды толщиной 0.1 мм, благодаря чему количество электродов, установленных после распылителя в источнике ионов с распылением в бескапельном режиме при нормальных условиях (p = 760 Торр, Т = 300 К), сокращается до 3-4 [10][11][12]. При этом величина входного диаметра системы транспортировки (первого электрода) должна составлять 4-6 мм, чтобы заряженные частицы с минимальными потерями прошли через систему электродов, последний из которых разделяет систему транспортировки и область дрейфа и имеет диаметр отверстия 1.2 мм (32% от тока коронного разряда).…”