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진공펌프에 의해 내부가 진공 상태로 유지되는 챔버와, 상기 챔버와 연통되도록 설치되는 원통형의 비행 튜브와, 상기 챔버에 설치되어 외부로부터 투입되는 에어로졸 입자를 포커싱하는 공기역학렌즈와, 상기 공기역학렌즈에 의해 포커싱된 입자에 레이저 빔을 조사하여 이온을 방출시키는 레이저 발생수단과, 상기 방출된 이온들을 추출하여 상기 비행 튜브를 따라 비행하도록 가속시키는 추출가속수단과, 상기 비행 튜브를 따라 비행하는 이온들을 검출하도록 상기 비행 튜브의 끝단에 설치된 이온검출기를 포함하는 단일 입자 질량 분석기에 있어서,상기 추출가속수단은,반구형상을 가지는 전도성 소재로 이루어지는 리플렉터; 및상기 리플렉터로부터 상기 이온검출기 방향으로 소정 간격 이격되어 배열되는 적어도 하나 이상의 메쉬 형상의 그리드;를 포함하고,상기 리플렉터에는 상기 그리드에 인가되는 전압보다 높은 전압이 인가되고, 상기 리플렉터와 그리드 사이의 전압차에 의해 상기 이온이 추출 및 가속되어 상기 비행 튜브를 따라 상기 이온검출기를 향해 등속 비행하는 것을 특징으로 하는 단일 입자 질량 분석기
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제1항에 있어서,상기 추출가속수단과 동심축 상에 배열되어, 상기 추출가속수단에 의해 비행하는 이온을 중심축 상으로 굴절시켜 상기 비행튜브 내에서 평행하게 비행하도록 하는 원통형 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 입자 질량 분석기
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제2항에 있어서,상기 그리드는,상기 리플렉터로부터 상기 이온검출기 방향으로 소정 간격 이격되어 배열되며, 상기 리플렉터에 비해 상대적으로 낮은 전압이 인가되는 메쉬 형상의 제1 그리드; 및상기 제1 그리드로부터 상기 이온검출기 방향으로 소정 간격 이격되어 배열되며, 상기 제1 그리드에 비해 상대적으로 낮은 전압이 인가되는 메쉬 형상의 제2 그리드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 입자 질량 분석기
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제3항에 있어서,상기 제2 그리드는 접지되는 것을 특징으로 하는 단일 입자 질량 분석기
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제3항에 있어서,상기 원통형 전극은, 제1 그리드와 제2 그리드 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 단일 입자 질량 분석기
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제5항에 있어서,상기 원통형 전극에는 상기 제1 그리드에 인가되는 전압 이하의 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 단일 입자 질량 분석기
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제2항에 있어서,상기 비행 튜브 내에서 상기 추출가속수단으로부터 소정 간격 이격된 채로 배열되어, 상기 추출가속수단에 의해 가속되어 비행하는 이온을 상기 비행 튜브의 중심축 방향으로 포커싱하는 아인젤 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 입자 질량 분석기
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제7항에 있어서,상기 아인젤 렌즈는,연속적으로 배열된 세 개의 전도성 튜브로 구성되며,양쪽의 튜브는 전기적으로 중성인 반면 중앙의 튜브에는 전압이 인가됨으로써 각 튜브 사이에 전기장이 형성되는 것을 특징으로 하는 단일 입자 질량 분석기
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제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,상기 챔버는,상기 공기역학렌즈가 설치되는 제1 챔버와,상기 추출가속수단이 설치되며, 상기 비행 튜브와 연통되는 제2 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 입자 질량 분석기
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제9항에 있어서,상기 제1 챔버와 제2 챔버 사이에는 상기 공기역학렌즈로부터 방출된 에어로졸 입자를 더욱 가속하는 동시에, 전송가스와 분리시키는 스키머가 구비되는 것을 특징으로 하는 단일 입자 질량 분석기
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제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,상기 공기역학렌즈는,감압 오리피스 주입구가 형성된 입구 및 출구를 가진 원통형의 케이스; 및상기 케이스 내에 소정 간격으로 이격되어 설치되며, 중심부에 상기 에어로졸 입자가 통과하면서 집속되는 오리피스공이 형성된 복수의 포커싱 렌즈부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 입자 질량 분석기
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