Massenspektrometer mit Doppelfokussierung zweiter Ordnung

Abstract

Es werden Massenspektrometer mit vollständiger Doppelfokussierung zweiter Ordnung, d. h. mit korrigiertem Öffnungsfehler (a2), korrigierter gemischt öffnungswinkel- und geschwindigkeitsabhängiger Aberration (α β) und mit korrigierter rein geschwindigkeitsabhängiger Aberration (β2) angegeben. Ihre Abmessungen stellen die Lösungen eines komplizierten Gleichungssystems von 5 Gleichungen dar. 3 von den 8 in die Gleichungen eingehenden Unbekannten (Ablenkwinkel φm und Ein- und Austrittswinkel ε′ und ε″ des Hauptstrahls am Magnetfeld) werden vorgegeben und die Abhängigkeit der 5 anderen Größen von diesen 3 Winkeln untersucht. Die Bewältigung der dabei auftretenden sehr umfangreichen numerischen Rechnungen wurde durch die Anwendung eines IBM-Magnet-trommelrechners Type 650 ermöglicht. Das benutzte Rechenverfahren wird skizziert. Es zeigt sich, daß sowohl für gleichsinnige als auch für gegensinnige Ablenkung im elektrischen und magnetischen Feld Massenspektrometer mit vollständiger Doppelfokussierung zweiter Ordnung möglich sind, über die an Hand von Tabellen und Diagrammen ein Überblick gegeben wird. Besonders bei gleichsinniger Ablenkung in beiden Feldern ergeben sich Apparate mit vernünftigen Abmessungen. Vier solche Beispiele waren bereits in einer früheren Notiz (Z. Naturforschg. 12 a, 443 [1957]) veröffentlicht worden.