به دام اندازی یون در دام پاول۹۳- قسمت ۳

۱-۵ حوزه های پایداری مسیر یون

طرز کار تله یونی قطبی با ضوابطی که پایداری و ناپایداری مسیر یون موجود در میدان را
تعیین می کند مرتبط است. یعنی شرایط آزمایشگاهی است که مشخص می کند که یک یون در دستگاه ذخیره شود یا از دستگاه رانده شود ، چه منحرف شود و چه به طور سطحی آشکار سازی شود.
راه حلهای معادله متیو دو نوع هستند : )دوره ای اما ناپایدار و )دوره ای و پایدار . راه حل های نوع”توابع انتگرالی متیو” نامیده میشود که مرزهای نواحی پایداری در نمودار پایداری را تنظیم می کنند. این مرزها که به منحنی های مشخصه و مقادیر مشخصه بر می گردند، با اندازه های پارامترهای جدید فرایند ترپ مطابقت میکنند که اعداد کامل هستند. یعنی = یک تابع مختلط از و است که باید به آنها رجوع کنیم. این مرزها به طور خودکار ، نقطه ای در هر مسیر یون را که بی نهایت میشود نشان میدهد.
راه حل های نوع دوم، حرکت یونها در یک تله یونی را مشخص می کنند. نواحی پایدار با راه حل های پایدار معادله متیو در راستای z مطابقت دارند که هاشور زده شده اند . و در شکل (۱-۶ – a ) برچسب z پایدار دارند . نواحی پایدار با راه حل های پایدار معادله ی متیو در راستای r که هاشور خورده اند و بر چسب r پایدار در شکل (۱-۶ – b ) دارند .
دیده می شود که اندازه هایشان در راستای قائم معکوس ، دو برابر شده است. از معادلات (۱-۱۹) و (۱-۲۰) دیده میشود که و یعنی پارامترهای پایداری برای راستاهای z وr در یک فاکتور  تفاوت دارند.
شکل(۱-۶) – چند ناحیه ی پایداری متیو برای میدان چهارقطبی سه بعدی.a) نمودار در راستای zدر فضای , .b) نمودار در راستای شعاعی در فضای ).
شکل (۱-۷)- نمودار پایداری متیو در فضای ( , برای تله یونی چهار قطبی در دو راستای r , z . نواحی مشترک همزمان که بر چسب A, B دارند .
یونها میتوانند در تله یونی ذخیره شوند به شرطی که مسیرهای آنها هم در راستای z و هم در راستای r پایدار باشند.
شکل(۱-۸) – نمودار پایداری در فضای ( , برای ناحیه پایداری در دو راستای z و rنزدیک مبدا برای تله یونی چهار قطبی سه بعدی . خطوط و همزمان در نمودار نشان داده شده اند.
چنین ناحیه ی پایداری درنزدیکترین ناحیه از مبدا بدست می آید یعنی ناحیه یA در شکل (۱-۷) که در فضای و رسم شده است. نواحی A وB به نواحی پایداری برمی گردند . در این زمان ناحیه ی A مهم ترین است .(ناحیه یB باقی می ماند تا کشف شود) و جزئیات بیش تر در شکل (۱-۸) که پارامترهای متیو ( , هستند، نشان داده شده است. در اینجا را بر حسب به جای بر حسب رسم می کنیم تا گیج نشوید ؛ زیرا.u=z,r در شکل (۱-۸) مرز پایداری ۱= رادر ۰/۹۰۸ قطع میکند که این نقطه کمترین نسبت جرم به بار یون را دارد ( یعنی جرم پایین آستانه که در زیر بحث شده است ) که می تواند در تله یونی ذخیره شود.

این مطلب را هم بخوانید :  رابطه‌ی بین فعالیت بدنی با BMI و تصویر بدن در دانش‌آموزان دختر دوره متوسطهتوسعه ...

برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت zusa.ir مراجعه نمایید.

۱-۶ فرکانسهای عام

یک نمایش سه بعدی از مسیر یون در تله یونی که در شکل (۱-۹) نشان داده شده است ، یک ظاهر کلی از منحنی لیساژو با یک ترکیب ۸ وجهی با حرکتی معمولی و با ترکیب دو مولفه ی فرکانس و دارد. راستای بنیادی نتیجه می دهد که مراتب بالاتری از فرکانسها و خانواده کاملی از فرکانسها وجود دارد که با و نمایش داده می شوند . این فرکانسهای عام بدست می آیند با :
(۱-۲۱) و
(۱-۲۲)
که برای /۲>و /۴>
(۱-۲۳)
باید دقت شود که با اینکه در نوشته ها با واحد هرتز بدست می آید و به صورت ساده
نوشته میشود ، باید بر حسب رادیان بر ثانیه بدست آید.
شکل (۱-۹) – مسیر یونهای فرایند ترپ با نسبت جرم به بار ۱۵۰ . موقعیت اولیه که به صورت رندوم برای یک تعداد با یک توزیع گازی اولیه (FWHM از ۱mm ) . سرعت اولیه ی صفر، مسیری در صفحه ی x-y که حرکت صفحه در سه بعد را نشان می دهد . این مسیر یک شکلی مانند چوب بومرنگ نیمه شده ایجاد میکند.
شکل (۱-۱۰) میدان چهار قطبی اصلی یا سطح پتانسیل برای یک تله یونی چهار قطبی . دقت کنید که ۴ قطب صفحه با میدانی همسان ، مسیر در شکل (۱-۹) را شکل میدهند .
در این زمان فرکانسهای مرتبه بالاتر، مقادیر عملی معدودی هستند. باید توجه شود که تعریف با معادله ی (۱-۲۳) که فقط یک تقریب هست ، بدست می آید که معروف است به تقریب دهملت به یاد HansDehmelt که جایزه نوبل را در سال ۱۹۸۹ با ولفگانگ پاول تقسیم کرد. دقیقا با یک عبارت کسری طولانی بر حسب و تعریف شده است:
(۱-۲۴)
+
+
تشابه مسیر یون شبیه سازی شده ، که در شکل (۱-۹) نشان داده شده است ، با یک کشتی ساحل پیمای سواری بدلیل حرکت یون در سطح پتانسیلی نشان داده شده در شکل (۱-۱۰) است . حرکت نوسانی یون از نوسان سطح پتانسیل ناشی می شود که می تواند بعنوان چرخش سطح پتانسیل در نظر گرفته شود . شبیه سازی مسیر یون توسط برنامه ی شبیه سازی ITSIM انجام می شود که سطح پتانسیل با محاسبه ی با و بقیه ی ضرائب مساوی با صفر با مرتبه های افزایشی از ۱mm در هر دو راستای شعاعی و محوری ، از معادله ی (۱-۱۸) بدست می آید.
۱-۷ محاسبات
در خیلی از موارد که با تله یونی چهار قطبی کار میشود ، ضروری است که برخی پارامترهای
فرایند تله یونی از قبیل : ،اندازه جرم کم آستانه ( LCMO ، در زیر می بینید ) ، ، فرکانس عام و عمق چاه پتانسیل محاسبه شوند . در دستگاه های تله یونی مدرن ، این محاسبات توسط نرم افزار ضمیمه انجام میشود اما اینکه چگونه پارامترهای فرعی محاسبه می شوند آموزنده است .
بیایید یک یون بوتیل بنزن را (m/z 134 ) در یک تله یونی منبسط معمولی که یک الکترود حلقوی با شعاع ro=1/00cm و با zo=0/783cm دارد در نظر بگیریم ( مطابق با فاصله ی الکترود ( ۱۵/۶۶mm =2 ) و تحت شرایط زیر:
U= ; V=757 V (-p) at 1/05MHz
s-1
m=

  1. a)qzو LCMO
این مطلب را هم بخوانید :  متن کامل - طراحی سیستم نظارت چهره راننده جهت تشخیص خستگی و عدم تمرکز حواس- قسمت ۹

از معادله ی (۱-۲۰) به یاد می آوریم که :
بنابراین :
اکنون ما محاسبه کرده ایم که ۱۳۴ m/z یک اندازه ی ۴۵/۰ برای qz دارد اما آیا اندازه ی LCMO بر حسب کم تر از ۹۰۸/۰ است ؟چون که m qz برابر با ثابتی بر حسب است ، طبق معادله ی (۱- ۲۰) اندازه ی LCMO می تواند به صورت زیر محاسبه شود :
LCMO0/908=m/z 1340/450
ساده می کنیم :
LCMO=(m/z 1340/450)/ 0/908