用于確定離子質(zhì)量選擇的裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于質(zhì)量篩選地確定至少一個(gè)離子或多個(gè)離子的裝置。把根據(jù)本發(fā)明的裝置應(yīng)用在例如具有離子阱（1404)的測(cè)量裝置中。離子阱（1404)包括具有第一開(kāi)口的環(huán)形電極（1401)。第一電極（1402)安置在第一開(kāi)口上。此外設(shè)置用于為離子阱（1404)提供高頻儲(chǔ)存信號(hào)的放大器（1408)和第一變壓器（1411)，第一變壓器(1411)與放大器(1408)和第一電極(1402)如此地連接，使得高頻儲(chǔ)存信號(hào)通過(guò)第一變壓器(1411)被耦合進(jìn)第一電極（1402)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于確定離子質(zhì)量選擇的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于質(zhì)量篩選地測(cè)量至少一個(gè)離子或多個(gè)離子的裝置。裝置尤其 用于離子或多個(gè)離子的確定。根據(jù)本發(fā)明的裝置例如得以在具有離子阱的粒子束裝置中應(yīng) 用。在離子阱中離子借助于電場(chǎng)和/或磁場(chǎng)得以儲(chǔ)存。在離子阱中儲(chǔ)存的離子質(zhì)譜測(cè)量地 被研究。例如它根據(jù)作用在離子上的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的形式和強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)?？蛇x地能通過(guò)電場(chǎng) 和磁場(chǎng)的改變把具有確定質(zhì)量的離子提取和分析。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)此粒子束裝置已經(jīng)得以應(yīng)用很久，用以得到確定條件下的關(guān)于對(duì)象的特性和行 為的知識(shí)。該粒子束裝置的一種是電子束裝置，尤其是掃描電極顯微鏡（后面也稱作SEM)。
[0003] 對(duì)于SEM，把電子束（后文也稱作初級(jí)電子束）借助于束發(fā)生器產(chǎn)生并且通過(guò)束引 導(dǎo)系統(tǒng)，尤其是物鏡，聚焦到要研究的物體或?qū)ο螅ㄒ卜Q作試樣）上。借助于轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)把初 級(jí)電子束柵格狀地在要研究的物體的表面上引導(dǎo)。其中初級(jí)電子束的電子與要研究物體的 材料產(chǎn)生相互作用。作為相互作用的結(jié)果尤其出現(xiàn)相互作用粒子。尤其地，電子從要研究 的試樣的表面向外發(fā)射（稱作二級(jí)電子）并且把初級(jí)電子束的電子向回散射（稱作回散射 電子）。二級(jí)電子和回散射電子得以檢測(cè)并且得以應(yīng)用于成像。因此人得到要研究的物體 的表面的圖像。
[0004] 此外從【背景技術(shù)】得知，把組合儀器用于物體的研究，其中能夠不僅把電子而且把 離子引導(dǎo)到研究的物體上。例如已知的是，SEM額外地配備離子射線管裝備。借助于放置 在離子射線管中的離子發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生用于制備物體（例如物體的表面的蝕刻或者物體上 材料的涂覆）但是也或者用于成像的離子。此處SEM尤其用于觀察制備，但也用于已制備 或者未制備的物體的其它研究。
[0005] 除了上面已經(jīng)提到的成像也可能的是，來(lái)具體分析考慮到其能量和/或其質(zhì)量的 相互作用粒子。例如已知一種來(lái)自質(zhì)譜測(cè)量的方法，其中具體研究了次級(jí)離子。該研究以 簡(jiǎn)稱SIMS (二級(jí)粒子質(zhì)譜測(cè)量）而已知。對(duì)于該方法把要研究的物體的表面用聚集的初級(jí) 離子束或用激光束照射。此處出現(xiàn)的以從試樣表面發(fā)射的次級(jí)離子為形式的相互作用粒子 得以在分析單元中檢測(cè)并且質(zhì)譜地研究。其中次級(jí)離子借助其離子質(zhì)量以及其離子電荷被 選擇和識(shí)別，這樣能得出物體的組成的推斷。
[0006] 從現(xiàn)有技術(shù)中得知例如被作為離子阱-質(zhì)譜儀設(shè)計(jì)的分析單元。對(duì)于已知的離子 阱-質(zhì)譜儀把儲(chǔ)存單元設(shè)計(jì)為Paul-離子阱。它具有環(huán)形電極，第一端蓋電極和第二端蓋電 極。把環(huán)形電極旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地圍繞第一軸放置。把第一端蓋電極和第二端蓋電極同樣圍繞第 一軸旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地放置。環(huán)形電極，第一端蓋電極和第二端蓋電極包圍儲(chǔ)存單元的內(nèi)腔。環(huán)形 電極具有開(kāi)口，通過(guò)它次級(jí)離子能在儲(chǔ)存單元的內(nèi)腔中耦合。由于交變場(chǎng)把離子儲(chǔ)存在離 子阱-質(zhì)譜儀中。通常把電的四級(jí)桿場(chǎng)作為交變場(chǎng)應(yīng)用。為了測(cè)量質(zhì)量對(duì)電量的關(guān)系，把 離子通過(guò)激勵(lì)信號(hào)激勵(lì)到振動(dòng)，其頻率取決于離子質(zhì)量。把振動(dòng)信息在第一端蓋電極和第 二端蓋電極上接收和評(píng)估。此處在端蓋電極上測(cè)量通過(guò)感應(yīng)的鏡像電荷產(chǎn)生的測(cè)量電流。
[0007] 然而對(duì)于前述的離子阱-質(zhì)譜儀，會(huì)導(dǎo)致以串?dāng)_電流為形式的干擾效應(yīng)。這樣由 于交變場(chǎng)與第一端蓋電極的第一相互作用而出現(xiàn)第一串?dāng)_電流。此外由于交變場(chǎng)與第二端 蓋電極的第二相互作用而出現(xiàn)第二串?dāng)_電流。第一串?dāng)_電流具有第一頻率，第一振幅和第 一相位。此外第二串?dāng)_電流具有第二頻率，第二振幅和第二相位。串?dāng)_電流大多是幾倍地 大于本來(lái)的測(cè)量電流。在第一端蓋電極和在第二端蓋電極上由本來(lái)的測(cè)量電流和串?dāng)_電流 組成的、通常由測(cè)量放大器加強(qiáng)的電流（后文也稱作測(cè)量信號(hào)）得以接收。由于高的串?dāng)_ 電流，測(cè)量放大器經(jīng)常過(guò)載，這樣測(cè)量放大器的加強(qiáng)的信號(hào)不提供關(guān)于儲(chǔ)存的離子的可分 析的信息。
[0008] 由現(xiàn)有技術(shù)可知一種該問(wèn)題的解決方法。對(duì)于該解決方法在第一端蓋電極上把測(cè) 量信號(hào)測(cè)量。此外準(zhǔn)備了第一補(bǔ)償電流，其中第一補(bǔ)償電流同樣具有第一頻率和第一振幅。 此外第一補(bǔ)償電流具有對(duì)于第一串?dāng)_電流的第一相位錯(cuò)移180°的第一補(bǔ)償相位。緊接著， 第一補(bǔ)償電流和第一測(cè)量信號(hào)如此疊加，以出現(xiàn)第一合成信號(hào)。通過(guò)第一合成信號(hào)的過(guò)濾 來(lái)測(cè)得第一過(guò)濾信號(hào)，其中它主要地包括第一測(cè)量電流，即本身的測(cè)量信號(hào)。緊接著，借助 于測(cè)量放大器把第一過(guò)濾的信號(hào)加強(qiáng)并且接著加強(qiáng)的過(guò)濾的信號(hào)被評(píng)估以確定離子或離 子們。借助第二測(cè)量信號(hào)在第二端蓋電極上也可以類(lèi)似地進(jìn)行。
[0009] 前述方式通常借助于軟件通過(guò)耗費(fèi)的轉(zhuǎn)化來(lái)提供。對(duì)此直接數(shù)字頻率合成器 (DDS)得以應(yīng)用。它是用于在數(shù)字信號(hào)處理中產(chǎn)生周期帶限信號(hào)的方法。然而在軟件在編 程中是耗費(fèi)大的且也常常有錯(cuò)誤。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010] 因此本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種用于質(zhì)量篩選地確定離子的裝 置，其中能利用補(bǔ)償電流和合成信號(hào)的后續(xù)的過(guò)濾較簡(jiǎn)單地補(bǔ)償串?dāng)_電流。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明所述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)一種用于質(zhì)量篩選地確定一種或多種離子的裝置 解決，其具有
[0012] -至少一個(gè)用于儲(chǔ)存至少一個(gè)離子的離子阱，其中離子阱具有至少一個(gè)環(huán)形電極， 其中環(huán)形電極具有至少一個(gè)第一開(kāi)口，其中離子阱具有至少一個(gè)安置在第一開(kāi)口上的第一 電極，
[0013] -至少一個(gè)用于為離子阱提供高頻儲(chǔ)存信號(hào)的放大器（1408)，并且具有
[0014] -至少第一變壓器，它與放大器和第一電極這樣連接，使得高頻儲(chǔ)存信號(hào)通過(guò)第一 變壓器耦合進(jìn)第一電極中。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)本發(fā)明的用于質(zhì)量篩選地確定一種或多種離子的裝置具有至少 一個(gè)用于儲(chǔ)存至少一個(gè)離子或多個(gè)離子的離子阱。離子或離子們的產(chǎn)生在下文得以更具體 地進(jìn)一步描述。離子例如設(shè)計(jì)為帶電的原子或帶電的分子。離子阱具有至少一個(gè)環(huán)形電極， 其中環(huán)形電極具有至少第一開(kāi)口。此外離子阱還配備至少一個(gè)安置在第一開(kāi)口上的第一電 極（也稱作第一端蓋電極）。此外根據(jù)本發(fā)明的裝置配備用于為離子阱提供高頻儲(chǔ)存信號(hào) 的放大器。高頻儲(chǔ)存信號(hào)用于在通過(guò)環(huán)形電極和第一電極（以及需要時(shí)通過(guò)第二電極；在 下文進(jìn)一步闡釋它）形成的內(nèi)腔中儲(chǔ)存離子。換而言之，環(huán)形電極和第一電極（以及需要 時(shí)第二電極）形成內(nèi)腔的邊界。儲(chǔ)存頻率例如在從10kHz到lOMHhz的范圍并且是用于產(chǎn) 生靜電交變場(chǎng)的交流電壓的儲(chǔ)存頻率。例如交流電壓在從10V到10kV的范圍。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的裝置此外具有第一變壓器，它與放大器和第一電極這樣地連接，使 得高頻儲(chǔ)存信號(hào)通過(guò)第一變壓器耦合到第一電極中。換而言之，把放大器與第一電極的連 接設(shè)計(jì)為用于把高頻儲(chǔ)存信號(hào)通過(guò)第一變壓器而耦合。
[0017] 本發(fā)明以出人意料的知識(shí)為基礎(chǔ)，即用于在離子阱中補(bǔ)償可能的串?dāng)_電流的復(fù)雜 的軟件控制并非是必要的。而借助于簡(jiǎn)單的電子組件的可能的串?dāng)_電流的補(bǔ)償是可能較簡(jiǎn) 單的。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的裝置具有的優(yōu)點(diǎn)是，高頻儲(chǔ)存信號(hào)借助于第一變壓器反相地（例 如以180°翻轉(zhuǎn)的相位）可耦合或被耦合進(jìn)第一電極中。由此在環(huán)形電極和第一電極以及 環(huán)形電極和第二電極之間幾乎不出現(xiàn)電壓。因此在環(huán)形電極和第一電極（以及環(huán)形電極和 第二電極；它在下文得以進(jìn)一步論述）之間幾乎不出現(xiàn)串?dāng)_電流。因此原理上，可能的串?dāng)_ 電流通過(guò)具有以180°翻轉(zhuǎn)的相位的高頻儲(chǔ)存信號(hào)的耦合從一開(kāi)始基本上被補(bǔ)償。此處應(yīng) 用的補(bǔ)償電流的振幅由于第一變壓器相對(duì)通過(guò)放大器提供的電流的振幅呈比例。此外由于 第一變壓器而出現(xiàn)通過(guò)放大器提供的電流和補(bǔ)償電流之間的相位差。此外第一變壓器用于 將裝置的產(chǎn)生高頻儲(chǔ)存信號(hào)的區(qū)域與裝置的確定用于檢測(cè)離子或離子們的測(cè)量電流的區(qū) 域?qū)щ姷胤蛛x。此外第一變壓器也用于從裝置的產(chǎn)生高頻儲(chǔ)存信號(hào)的區(qū)域向裝置的確定測(cè) 量電流的區(qū)域傳導(dǎo)功率。
[0018] 對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的裝置的一種實(shí)施例額外或可選地規(guī)定了，環(huán)形電極至少具有兩 個(gè)開(kāi)口。此外離子阱具有至少一個(gè)安置在第二開(kāi)口中的第二電極（也稱作第二端蓋電極）。
[0019] 為了很好地獲得上述的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的裝置的其它實(shí)施例額外或可選地 規(guī)定了，裝置至少具有一個(gè)初級(jí)變壓器。初級(jí)變壓器和第一變壓器還具有相同的變壓器芯 和相同的初級(jí)繞組。換而言之，不僅初級(jí)變壓器而且第一變壓器使用同樣的變壓器芯和同 樣的初級(jí)繞組。初級(jí)變壓器具有第一次級(jí)繞組。此外第一變壓器具有不同與第一次級(jí)繞組 的第二次級(jí)繞組。換而言之，初級(jí)變壓器和第一變壓器使用不同的次級(jí)繞組。第一次級(jí)繞 組和第二次級(jí)繞組的繞組方向是不同的。
[0020] 對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例額外或可選地規(guī)定，第一電極與至少一個(gè)第一石英 晶體濾波裝置連接。因?yàn)槟軌蚩隙ǖ氖?，盡管有前述的補(bǔ)償還是會(huì)在第一電極出現(xiàn)以幾個(gè) mA(例如1mA到20mA)的數(shù)量級(jí)的（即使較少的）第一串?dāng)_電流（和/或需要時(shí)在第二電 極出現(xiàn)第二串?dāng)_電流-在下文得以進(jìn)一步論述），對(duì)于此處論述的根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí) 施例提供了第一石英晶體濾波裝置。第一石英晶體濾波裝置用于在第一電極上測(cè)量的第一 電極電流的過(guò)濾。第一電極電流由本身的第一測(cè)量電流（也稱作第一測(cè)量信號(hào)）和第一串 擾電流組成。在過(guò)濾第一電極電流時(shí)，現(xiàn)存的串?dāng)_電流還得以過(guò)濾出。第一石英晶體濾波 裝置具有的優(yōu)點(diǎn)是，把它一方面對(duì)于第一測(cè)量電流設(shè)計(jì)相當(dāng)高的阻抗并且它另一方面對(duì)于 第一串?dāng)_電流大體上作為短路而作用。例如把它設(shè)計(jì)為具有石英振蕩器的機(jī)電濾波器。它 在信號(hào)中抑制特定的頻率分量。以該方式可能的是，串?dāng)_電流被過(guò)濾出來(lái)并且在第一電極 上被截取的、并且包含關(guān)于在離子阱中儲(chǔ)存的離子以及在離子阱中儲(chǔ)存的離子們的信息的 第一測(cè)量信號(hào)沒(méi)有干擾信號(hào)地被評(píng)估。關(guān)于第二串?dāng)_電流的過(guò)濾在下文得以進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021] 對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的裝置的一種其它設(shè)計(jì)額外或可選地規(guī)定，在第一變壓器和第一 電極之間安置至少一個(gè)第一可調(diào)節(jié)的電容器。此外尤其規(guī)定了，第一石英晶體濾波裝置連 接在也連接了第一可調(diào)節(jié)的電容器和第一電極的第一電路結(jié)點(diǎn)上。第一可調(diào)節(jié)電容器原理 上作用如同用于把第一石英晶體濾波裝置的共振頻率調(diào)諧到儲(chǔ)存器頻率上（例如把共振 頻率精確地調(diào)諧到儲(chǔ)存器頻率上）的共振調(diào)諧電容。原理上借助于第一可調(diào)節(jié)電容器可以 調(diào)節(jié)對(duì)可能的串?dāng)_電流的補(bǔ)償。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的裝置第一變壓器引起通過(guò)第一補(bǔ)償?shù)靡?降低到較小的數(shù)量的第一串?dāng)_電流的第一粗略的補(bǔ)償。在第一補(bǔ)償之后還存留的第一串?dāng)_ 電流借助于第一可調(diào)節(jié)的電容器和第一石英晶體濾波裝置然后得以完全地補(bǔ)償。
[0022] 對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一個(gè)實(shí)施例額外或可選地規(guī)定，裝置具有至少一個(gè)用 于加強(qiáng)在第一電極上被截取的第一測(cè)量電流（即第一測(cè)量信號(hào)）的測(cè)量放大器。此外對(duì)于 根據(jù)本發(fā)明的裝置的該實(shí)施例設(shè)置第一激勵(lì)單元。第一電極和用于第一電極的產(chǎn)生第一激 勵(lì)信號(hào)的第一激勵(lì)單元與第一測(cè)量放大器的輸入端連接。通過(guò)第一激勵(lì)信號(hào)把在內(nèi)腔中儲(chǔ) 存的離子或在內(nèi)腔中儲(chǔ)存的離子們激勵(lì)到振動(dòng)，其頻率取決于單個(gè)離子質(zhì)量。振動(dòng)在第一 電極上感應(yīng)引起導(dǎo)致第一測(cè)量電流的鏡像電荷。關(guān)于第二測(cè)量電流參照在下文進(jìn)一步說(shuō) 明。
[0023] 對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的另一種設(shè)計(jì)額外或可選地規(guī)定了，裝置至少具有下面的特征之
[0024] 把第一開(kāi)關(guān)放置在第一電極和第一激勵(lì)單元之間；或者
[0025] 把第二開(kāi)關(guān)放置在第一激勵(lì)單元和第一測(cè)量放大器之間。
[0026] 借助于第一開(kāi)關(guān)和/或第二開(kāi)關(guān)可能的是，在離子阱的第一運(yùn)行模式（即普通運(yùn) 行）和第二運(yùn)行模式（即適配運(yùn)行）之間連接。普通運(yùn)行符合測(cè)量運(yùn)行。例如在第一運(yùn)行 模式中，第一開(kāi)關(guān)在第一開(kāi)關(guān)狀態(tài)中和/或第二開(kāi)關(guān)在第二開(kāi)關(guān)狀態(tài)中。在該第一運(yùn)行模 式中第一電極電流得以檢測(cè)和評(píng)估，以得到關(guān)于在內(nèi)腔中儲(chǔ)存的離子或在內(nèi)腔中儲(chǔ)存的離 子們的信息。例如在第二運(yùn)行模式中第一開(kāi)關(guān)在第三開(kāi)關(guān)狀態(tài)中和/或第二開(kāi)關(guān)在第四開(kāi) 關(guān)狀態(tài)中。在適配運(yùn)行中例如第一激勵(lì)信號(hào)，例如其振幅和頻率得以設(shè)置。第一激勵(lì)信號(hào) 能夠具有任意的時(shí)間曲線。例如曲線是正弦的或三角形的。但本發(fā)明不局限于該實(shí)施例。 對(duì)于本發(fā)明反而是每個(gè)任意的合適的時(shí)間曲線是可應(yīng)用的。
[0027] 對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一種實(shí)施例額外或可選地規(guī)定了，裝置具有至少一個(gè) 第二變壓器，它與放大器和第二電極這樣地連接，使得高頻儲(chǔ)存信號(hào)通過(guò)第二變壓器耦合 到第二電極中。換而言之，把放大器與第二電極的連接設(shè)計(jì)為用于通過(guò)第二變壓器的高頻 儲(chǔ)存信號(hào)的耦合。此處達(dá)到了在上文已經(jīng)得以進(jìn)一步論述的同樣的優(yōu)點(diǎn)。高頻儲(chǔ)存信號(hào)借 助于第二變壓器反相地（例如以180°的翻轉(zhuǎn)相位）已被耦合進(jìn)第二電極中以及得以耦合 進(jìn)第二電極中。由此在環(huán)形電極和第二電極之間幾乎不出現(xiàn)電壓。因此在環(huán)形電極和第 二電極之間幾乎不出現(xiàn)第二串?dāng)_電流。因此原理上可能的第二串?dāng)_電流通過(guò)從一開(kāi)始具有 180°的翻轉(zhuǎn)相位的高頻儲(chǔ)存信號(hào)的耦合基本上得以補(bǔ)償。
[0028] 對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一種實(shí)施例額外或可選地規(guī)定，初級(jí)變壓器和第二變 壓器具有相同的變壓器芯和相同的初級(jí)繞組。因此此處規(guī)定，不僅初級(jí)變壓器而且第二變 壓器使用同樣的變壓器芯和同樣的初級(jí)繞組。如同上文已經(jīng)提到的，初級(jí)變壓器具有第一 次級(jí)繞組。此外第二變壓器具有不同于第一次級(jí)繞組的第三次級(jí)繞組。第一次級(jí)繞組和繞 組方向和第三次級(jí)繞組的繞組方向是不同的。根據(jù)本發(fā)明的裝置的該種實(shí)施例得以同樣地 使用，來(lái)尤其好地獲得上文提到的優(yōu)點(diǎn)。
[0029] 對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一種實(shí)施例額外或可選地規(guī)定，第二電極與至少一個(gè) 第二石英晶體濾波裝置連接。因?yàn)槟軌蚩隙ǖ氖?，盡管有前述的補(bǔ)償還是會(huì)在第二電極出 現(xiàn)（即使較少的）第二串?dāng)_電流，因此對(duì)于此處論述的根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例提供第 二石英晶體濾波裝置。第二石英晶體濾波裝置用于第二電極電流的過(guò)濾。第二電極電流由 本身的第二測(cè)量電流和第二串?dāng)_電流組成。在過(guò)濾第二電極電流時(shí)，把仍存在的第二串?dāng)_ 電流過(guò)濾出來(lái)。第二石英晶體濾波裝置例如與第一石英晶體濾波裝置相同地設(shè)計(jì)。因此參 考上文所作的對(duì)于第一石英晶體濾波裝置的說(shuō)明。
[0030] 對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一種設(shè)計(jì)額外或可選地規(guī)定了，在第二變壓器和第二 電極之間安置至少一個(gè)第二可調(diào)節(jié)的電容器。此外把第二石英晶體濾波裝置連接在也連接 了第二可調(diào)節(jié)的電容器和第二電極的第二電路結(jié)點(diǎn)上。第二可調(diào)節(jié)的電容器原理上作用如 同用于把第二石英晶體濾波裝置的共振頻率調(diào)諧到儲(chǔ)存器頻率上的共振調(diào)諧電容（例如 共振頻率得以精確地調(diào)諧到儲(chǔ)存器頻率上）。
[0031] 原理上借助于第二可調(diào)節(jié)的電容器可能的是，調(diào)節(jié)對(duì)可能的第二串?dāng)_電流的補(bǔ) 償。第二變壓器對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的裝置引起通過(guò)該第一補(bǔ)償?shù)靡越档偷捷^小的量的第二串 擾電流的第一粗略補(bǔ)償。在第一補(bǔ)償后仍存在的第二串?dāng)_電流然后得以經(jīng)過(guò)第二可調(diào)節(jié)的 電容器和第二石英晶體濾波裝置完全地補(bǔ)償。
[0032] 對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一種設(shè)計(jì)額外或可選地規(guī)定了，裝置至少具有用于加 強(qiáng)在第二電極上被截取的第二測(cè)量電流的第二測(cè)量放大器。此外規(guī)定了用于產(chǎn)生用于第二 電極的第二激勵(lì)信號(hào)的第二激勵(lì)單元。第二電極和用于產(chǎn)生用于第二電極的第二激勵(lì)信號(hào) 的第二激勵(lì)單元與第二測(cè)量放大器的輸入端連接。通過(guò)第二激勵(lì)信號(hào)把在內(nèi)腔中儲(chǔ)存的離 子或在內(nèi)腔中儲(chǔ)存的離子們激勵(lì)到其頻率取決于單個(gè)離子質(zhì)量的振動(dòng)。振動(dòng)引發(fā)在第二電 極上的導(dǎo)致第一測(cè)量電流的鏡像電荷。
[0033] 對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的另一種設(shè)計(jì)額外或可選地規(guī)定了，裝置至少具有下面的特征之
[0034] 第三開(kāi)關(guān)安置在第二電極和第二激勵(lì)單元之間；或者 [0035] 第四開(kāi)關(guān)安置在第二激勵(lì)單元和第二測(cè)量放大器之間。
[0036] 借助于第三開(kāi)關(guān)和/或第四開(kāi)關(guān)可能的是，在離子阱的第一運(yùn)行模式（即普通運(yùn) 行）和第二運(yùn)行模式（即適配運(yùn)行）之間連接。普通運(yùn)行符合測(cè)量運(yùn)行。例如在第一運(yùn)行 模式中，第三開(kāi)關(guān)在第五開(kāi)關(guān)狀態(tài)中和/或第四開(kāi)關(guān)在第六開(kāi)關(guān)狀態(tài)中。在該第一運(yùn)行模 式中第二電極電流得以檢測(cè)和評(píng)估，以得到關(guān)于在內(nèi)腔中儲(chǔ)存的離子或在內(nèi)腔中儲(chǔ)存的離 子們的信息。例如在第二運(yùn)行模式中第三開(kāi)關(guān)在第七開(kāi)關(guān)狀態(tài)中和/或第二開(kāi)關(guān)在第八開(kāi) 關(guān)狀態(tài)中。在適配運(yùn)行中例如第二激勵(lì)信號(hào)，尤其其振幅和頻率得以設(shè)置。第二激勵(lì)信號(hào) 能夠具有任意的時(shí)間曲線。例如曲線是正弦的或三角形的。但本發(fā)明不局限于該實(shí)施例。 對(duì)于本發(fā)明反而是每個(gè)任意的合適的時(shí)間曲線是可應(yīng)用的。
[0037] 本發(fā)明也涉及一種具有至少一個(gè)離子發(fā)生單元和具有至少一個(gè)用于質(zhì)量篩選地 確定一個(gè)離子或多個(gè)離子的裝置、至少具有在上文進(jìn)一步或在下文進(jìn)一步提到的特征或在 上文進(jìn)一步或在下文進(jìn)一步提到的至少兩個(gè)特征的組合的測(cè)量裝置。例如離子發(fā)生單元至 少具有發(fā)射裝置，其中發(fā)射裝置具有至少一個(gè)用于產(chǎn)生具有帶電粒子的粒子束或用于產(chǎn)生 光束的射線發(fā)生器和至少一個(gè)用于在物體上聚焦粒子束或光束的物鏡，其中在粒子束或光 束射入在物體上時(shí)至少產(chǎn)生一個(gè)離子。
[0038] 但是離子發(fā)生單元不局限在用于在物體上產(chǎn)生離子的粒子束或光束的應(yīng)用上。反 而能通過(guò)每個(gè)合適的方式在物體上產(chǎn)生離子，也例如用等離子裝置。例如離子能夠在根據(jù) 本發(fā)明的裝置的附近空間中產(chǎn)生并且接著被傳輸?shù)礁鶕?jù)本發(fā)明的裝置中。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0039] 接下來(lái)根據(jù)一種實(shí)施例借助于附圖更具體地論述本發(fā)明。在附圖中：
[0040] 圖1示出具有電子射線管和用于產(chǎn)生離子的離子發(fā)生單元的測(cè)量裝置的第一示 意圖；
[0041] 圖2示出以根據(jù)圖1的測(cè)量裝置的實(shí)施例的剖視圖為形式的第二示意展示；
[0042] 圖3示出粒子分析裝置的示意展示；
[0043] 圖4示出離子阱的儲(chǔ)存單元剖視圖形式的示意圖；以及
[0044] 圖5示出根據(jù)圖4的具有操作和測(cè)量單元的離子阱的細(xì)節(jié)展示。
【具體實(shí)施方式】
[0045] 圖1在示意圖中展示根據(jù)本發(fā)明的、具有用于質(zhì)量篩選地確定離子的根據(jù)本發(fā)明 的裝置的測(cè)量裝置1的一種實(shí)施形式。
[0046] 測(cè)量裝置1具有用于產(chǎn)生離子的第一射線管2和以粒子射線管為形式的第二射線 管3。把第二射線管3設(shè)計(jì)為電子射線管。把第一射線管2例如設(shè)計(jì)為激光發(fā)射單元，作為 離子射線管或作為等離子單元。此外把第一射線管2和第二射線管3放置在放置了要研究 的物體16的試樣腔中。通過(guò)借助于激光束或借助于離子照射物體16而產(chǎn)生次級(jí)離子。它 得以進(jìn)一步在下文具體闡釋。
[0047] 明確指出的是，本發(fā)明不局限于把第一射線管2設(shè)計(jì)為離子射線管或激光發(fā)射單 元并且把第二射線管3設(shè)計(jì)為電子射線管。反之測(cè)量裝置1能具有每個(gè)對(duì)于在物體16上 產(chǎn)生次級(jí)離子合適的設(shè)計(jì)。
[0048] 對(duì)于其它實(shí)施例本發(fā)明也規(guī)定了，能把第一射線管2設(shè)計(jì)為電子射線管并且把第 二射線管3設(shè)計(jì)為離子射線管。本發(fā)明的另一種實(shí)施例規(guī)定了，不僅把第一射線管2而且把 第二射線管3分別設(shè)計(jì)為離子射線管。而對(duì)于其它實(shí)施例規(guī)定了，只用單個(gè)的射線管（例 如第一射線管2)裝備測(cè)量裝置1。把它然后例如設(shè)計(jì)為離子射線管或?yàn)榧す獍l(fā)射單元，來(lái) 在物體16上產(chǎn)生次級(jí)離子。
[0049] 圖2在細(xì)節(jié)展示中展示了圖1的測(cè)量裝置1的一種實(shí)施例。由于清楚的緣故沒(méi)有 展示試樣腔49。對(duì)于在圖2中展示的實(shí)施例把第一射線管2設(shè)計(jì)為具有第一光軸4的離子 射線管。此外以電子射線管為形式的第二射線管3具有第二光軸5。
[0050] 現(xiàn)在接下來(lái)以電子射線管的形式探究第二射線管3。第二射線管3具有第二射線 生成器6,第一電極7,第二電極8和第三電極9。例如第二射線生成器6是熱場(chǎng)發(fā)射器。第 一電極7具有抑制電極的功能。把第三電極9設(shè)計(jì)為陽(yáng)極且同時(shí)形成射線導(dǎo)管10的端部。 借助于第二射線生成器6產(chǎn)生以電子束為形式的第二粒子束。從第二射線生成器6中出來(lái) 的電子由于在第二射線生成器6和第三電極9之間的電勢(shì)差在陽(yáng)極電位上被加速，例如在 從lkV到30kV的范圍內(nèi)。以電子束為形式的第二粒子束穿過(guò)射線導(dǎo)管10并且得以聚焦在 要研究的物體16上。對(duì)此得以在下文進(jìn)一步具體探究。
[0051] 射線導(dǎo)管10具有包含第一環(huán)形線圈12和的支架13的準(zhǔn)直器裝置11 (在該情形 下電容器）。連接在準(zhǔn)直器裝置11上從第二射線發(fā)生器6沿著物體16的方向來(lái)看，放置了 孔板14和具有沿著第二光軸5的在射線導(dǎo)管10中的中心開(kāi)口 17的探測(cè)器15。這樣射線 導(dǎo)管10便通過(guò)第二物鏡18的孔延伸。第二物鏡18用于把第二粒子束聚焦在物體16上。 對(duì)此第二物鏡18具有磁透鏡19和靜電透鏡20。規(guī)定磁透鏡19具有第二環(huán)形線圈21，內(nèi) 極靴22和外極靴23。靜電透鏡20具有射線導(dǎo)管10的端部24以及最終電極25。射線導(dǎo) 管10的端部24和最終電極25形成靜電的延遲裝置。射線導(dǎo)管10的端部24是與射線導(dǎo) 管10 -起在陽(yáng)極電位上的，而最終電極25和物體16在陽(yáng)極電位對(duì)面的較低電位上。以此 方式能把第二粒子束的電子制動(dòng)到期望的、對(duì)于研究物體16必需的能量上。此外第二射線 管3具有光柵單元26,通過(guò)它第二粒子束能夠得以偏轉(zhuǎn)并且在物體16上掃描。
[0052] 為了成像借助于放置在射線導(dǎo)管10中的探測(cè)器15來(lái)檢測(cè)二級(jí)電子和/或由于第 二粒子束與物體16的相互作用而出現(xiàn)的回散電子。從檢測(cè)器15中產(chǎn)生的信號(hào)為了成像得 以傳輸?shù)诫娮訂呜＃ㄎ床怀觯┥?。把物體16放置在試樣架（未不出）上，借助該試樣架物 體16得以沿著三個(gè)互相垂直放置的軸（即X軸，y軸和z軸）移動(dòng)地放置。此外能把試樣 架繞著兩個(gè)互相垂直放置的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。因此可能的是，把物體16放在期望的位置中。
[0053] 如同上文已經(jīng)提到的，用附圖標(biāo)記2來(lái)標(biāo)識(shí)以離子射線管形式的第一射線管。第 一射線管2具有以離子源形式的第一射線生成器27。第一射線生成器27用于產(chǎn)生以離子 束形式的第一粒子束。此外規(guī)定射線管2具有過(guò)濾電極28和準(zhǔn)直器29。沿著第一光軸4 向著物體16的方向在準(zhǔn)直器29后面連接可變擋板30。借助于以聚焦透鏡形式的第一物鏡 31把第一粒子束聚焦在物體16上。掃描電極32在物體16上掃描第一粒子束。
[0054] 此外圖2展示了在圖3中同樣在示意側(cè)視圖中展示的粒子分析裝置1000。粒子分 析裝置1000具有以吸取單元1100形式的聚集裝置，用于能量傳輸?shù)难b置1200,粒子傳輸 單元1300以及分析單元1400。粒子傳輸單元1300以及分析單元1400通過(guò)連接單元1001 可拆卸地安置在試樣腔49中。以此方式可能的是，使用不同的分析單元。
[0055] 借助于吸取單元1100把在第一粒子束照射物體16時(shí)產(chǎn)生的次級(jí)離子吸取。然后 次級(jí)離子到達(dá)用于能量傳輸?shù)难b置1200。用于能量傳輸?shù)难b置1200能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能。一 方面借助于用于能量傳輸?shù)难b置1200把次級(jí)離子從吸取單元1100朝向分析單元1400傳 輸。另一方面可以額外規(guī)定的是，在用于能量傳輸?shù)难b置1200中次級(jí)離子把其能量傳輸?shù)?中性的氣體粒子上并因此得以制動(dòng)。在穿過(guò)用于能量傳輸?shù)难b置1200并緊此外可能的制 動(dòng)之后次級(jí)離子借助離子傳輸單元1300傳送到分析單元1400中。把分析單元1400 (即檢 測(cè)單元）對(duì)于此處展示的實(shí)施例設(shè)計(jì)為離子阱-質(zhì)譜儀。它在圖4中得以具體展示。
[0056] 圖4展示了離子阱-質(zhì)譜儀的儲(chǔ)存單元1404的示意展示。把儲(chǔ)存單元1404設(shè)計(jì) 為四極離子阱并且具有環(huán)形電極1401，第一端蓋電極1402和第二端蓋電極1403。環(huán)形電 極1401旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地圍繞第一軸1407放置。第一端蓋電極1402和第二端蓋電極1403同樣 圍繞第一軸1407旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地放置。環(huán)形電極1401具有開(kāi)口 1406,通過(guò)它次級(jí)離子得以從 離子傳輸單元1300耦合進(jìn)儲(chǔ)存單元1404的內(nèi)腔1405中。內(nèi)腔1405由環(huán)形電極1401，第 一端蓋電極1402和第二端蓋電極1403包圍。
[0057] 圖5在細(xì)節(jié)展示中展示了離子阱與控制和測(cè)量單元組合的構(gòu)造。首先簡(jiǎn)要描述了 離子阱的單個(gè)單元和其布置。此外具體探究了其功能。
[0058] 圖5展示了儲(chǔ)存單元1404。還展示的是環(huán)形電極1401，第一端蓋電極1402和第 二端蓋電極1403。根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量裝置1此外具有連接在初級(jí)變壓器1409上的放大器 1408。初級(jí)變壓器1409又與環(huán)形電極1401連接。放大器1408用于加強(qiáng)高頻儲(chǔ)存信號(hào)。該 高頻儲(chǔ)存信號(hào)借助于初級(jí)變壓器1409得以傳輸?shù)江h(huán)形電極1401上。然后在內(nèi)腔1405中 出現(xiàn)交變場(chǎng)，用它能把離子或離子們儲(chǔ)存到儲(chǔ)存單元1404的內(nèi)腔1405中。
[0059] 把第一端蓋電極1402與第一電容器1410連接。還把第一電容器1410與第一變 壓器1411連接。把第二端蓋電極1403與第二電容器1412連接。還把第二電容器1412與 第二變壓器1413連接。
[0060] 初級(jí)變壓器1409,第一變壓器1411和第二變壓器1413具有相同的變壓器芯和相 同的初級(jí)繞組1428。因此此處規(guī)定了，不僅初級(jí)變壓器1409而且第一變壓器1411和第二 變壓器1413使用同樣的變壓器芯和同樣的初級(jí)繞組1428。初級(jí)變壓器1409具有第一次 級(jí)繞組1429。此外第一變壓器1411具有不同于第一次級(jí)繞組1429的第二次級(jí)繞組1430。 此外第二變壓器1413具有不同于第一次級(jí)繞組1429和不同于第二次級(jí)繞組1430的第三 次級(jí)繞組1431。一方面第一次級(jí)繞組1429的繞組方向和另一方面第二次級(jí)繞組1430以及 第三次級(jí)繞組1431的繞組方向是不同的。例如它們是對(duì)極纏繞的。
[0061] 此外把第一端蓋電極1402與第一石英晶體濾波裝置1414連接。此外第二端蓋電 極1403與第二石英晶體濾波裝置1415連接。
[0062] 此外在根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量裝置1中設(shè)置與第一端蓋電極1402連接的第一測(cè)量放 大器1416。在第一端蓋電極1402和第一測(cè)量放大器1416之間連接第一激勵(lì)單兀1417,其 中在第一端蓋電極1402和第一激勵(lì)單兀1417之間連接第一開(kāi)關(guān)1418。此外在第一端蓋電 極1402 -方面和第一激勵(lì)單兀1417并且另一方面和第一測(cè)量放大器1416之間連接第二 開(kāi)關(guān)1419。在第一測(cè)量放大器1416上還連接了第一信號(hào)放大器1421的第一濾波器1420。 也能把前述的開(kāi)關(guān)放置在其它位置中，只要保證已經(jīng)進(jìn)一步在前文或還要在后文進(jìn)一步提 到的測(cè)量屬性和激勵(lì)屬性。例如能把第二開(kāi)關(guān)1419也放置在第一測(cè)量放大器1416和第一 信號(hào)放大器1421之間。
[0063] 對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量裝置1規(guī)定了與第二端蓋電極1403連接的第二測(cè)量放大 器1422。在第二端蓋電極1403和第三放大器1422之間連接第二激勵(lì)單元1423,其中在第 二端蓋電極1403 -方面和第二激勵(lì)單元1423之間并且另一方面和第二測(cè)量放大器1422 之間連接第四開(kāi)關(guān)1425。在第二測(cè)量放大器1422上連接還連接了第二信號(hào)放大器1427的 第二濾波器1426。
[0064] 把高頻儲(chǔ)存信號(hào)（即儲(chǔ)存器頻率）借助于第一變壓器1411用以180°翻轉(zhuǎn)的相位 耦合進(jìn)第一端蓋電極1402中。由此在環(huán)形電極1401和第一端蓋電極1402之間幾乎不出 現(xiàn)電壓。因此在環(huán)形電極1401和第一端蓋電極1402之間幾乎不出現(xiàn)串?dāng)_電流。因此原理 上可能的串?dāng)_電流通過(guò)具有180°翻轉(zhuǎn)的相位的高頻儲(chǔ)存信號(hào)從一開(kāi)始基本被補(bǔ)償。但是 沒(méi)有排除的是，仍然出現(xiàn)（即使少量）第一串?dāng)_電流。如同還要在下文進(jìn)一步闡述的，該第 一串?dāng)_電流被過(guò)濾出來(lái)。
[0065] 此外借助于第二變壓器1413高頻儲(chǔ)存信號(hào)（即儲(chǔ)存器頻率）以180°翻轉(zhuǎn)的相位 被耦合進(jìn)第二端蓋電極1403中。由此在環(huán)形電極1401和第二端蓋電極1403之間幾乎不 出現(xiàn)電壓。因此在環(huán)形電極1401和第二端蓋電極1403之間幾乎不出現(xiàn)串?dāng)_電流。因此原 理上可能的串?dāng)_電流通過(guò)具有180°翻轉(zhuǎn)的相位的高頻儲(chǔ)存信號(hào)從一開(kāi)始在大體上補(bǔ)償。 但是沒(méi)有排除的是，仍然出現(xiàn)（即使少量）第二串?dāng)_電流。如同還要在下文進(jìn)一步闡述的， 該第二串?dāng)_電流被過(guò)濾出來(lái)。
[0066] 第一激勵(lì)單元1417用于傳輸?shù)谝患?lì)信號(hào)。通過(guò)第一激勵(lì)信號(hào)把在內(nèi)腔1405中 儲(chǔ)存的離子或在內(nèi)腔1405中儲(chǔ)存的離子們激勵(lì)至振動(dòng)，振動(dòng)頻率取決于單個(gè)離子的離子 質(zhì)量。振動(dòng)引發(fā)在第一端蓋電極1402上的導(dǎo)致第一測(cè)量電流的鏡像電荷。
[0067] 第二激勵(lì)單元1423用于傳輸?shù)诙?lì)信號(hào)。通過(guò)第二激勵(lì)信號(hào)把在內(nèi)腔1405中 儲(chǔ)存的離子或在內(nèi)腔1405中儲(chǔ)存的離子們激勵(lì)至振動(dòng)，振動(dòng)頻率取決于單個(gè)離子的離子 質(zhì)量的振動(dòng)。振動(dòng)引發(fā)在第二端蓋電極1403上的導(dǎo)致第二測(cè)量電流的鏡像電荷。
[0068] 如上文所述，能夠肯定的是，盡管有前述的補(bǔ)償卻能在第一端蓋電極1402出現(xiàn) (即使較少的）第一串?dāng)_電流。為了把該第一串?dāng)_電流過(guò)濾出來(lái)，在測(cè)量裝置1的離子阱 上放置了第一石英晶體濾波裝置1414。第一石英晶體濾波裝置1414用于在第一端蓋電極 1402上測(cè)量的第一電極電流的過(guò)濾。第一電極電流由本身的第一測(cè)量電流（第一測(cè)量信 號(hào)）和第一串?dāng)_電流組成。在過(guò)濾第一電極電流時(shí)，仍存在的串?dāng)_電流被過(guò)濾出。第一石 英晶體濾波裝置1414 一方面對(duì)于第一串?dāng)_電流提供短路并且對(duì)于第一測(cè)量電流作為高阻 抗作用。例如把它設(shè)計(jì)為具有石英振蕩器的機(jī)電濾波器。通過(guò)把第一串?dāng)_電流過(guò)濾出來(lái)只 在第一電極電流中存留現(xiàn)在包含關(guān)于在離子阱中儲(chǔ)存的離子的信息的第一測(cè)量電流。
[0069] 如上文所述，能夠肯定的是，盡管有前述的補(bǔ)償還是會(huì)在第二端蓋電極1403出現(xiàn) (即使較少的）第二串?dāng)_電流。為了把該第二串?dāng)_電流過(guò)濾出來(lái)，在測(cè)量裝置1的離子阱 上放置了第二石英晶體濾波裝置1415。第二石英晶體濾波裝置1415用于在第二端蓋電極 1403上測(cè)量的第二電極電流的過(guò)濾。第二電極電流由本身的第二測(cè)量電流（第二測(cè)量信 號(hào)）和第二串?dāng)_電流組成。在過(guò)濾第二電極電流時(shí)，仍存在的串?dāng)_電流被過(guò)濾出。第二石 英晶體濾波裝置1415 -方面對(duì)于第二串?dāng)_電流提供短路并且對(duì)于第二測(cè)量電流作為高阻 抗作用。例如把它設(shè)計(jì)為具有石英振蕩器的機(jī)電濾波器。通過(guò)把第二串?dāng)_電流過(guò)濾出來(lái)只 在第二電極電流中存留現(xiàn)在包含關(guān)于在離子阱中儲(chǔ)存的離子的信息的第二測(cè)量電流。
[0070] 第一可調(diào)節(jié)的電容器1410原理上作用如同用于把第一石英晶體濾波裝置1414的 共振頻率調(diào)諧到儲(chǔ)存器頻率上的共振調(diào)諧電容。原理上借助于第一可調(diào)節(jié)的電容器1410 可能的是，來(lái)控制可能的第一串?dāng)_電流的補(bǔ)償。同樣地適合第二可調(diào)節(jié)的電容器1412。第 二可調(diào)節(jié)的電容器1412原理上作用如同用于把第二石英晶體濾波裝置1415的共振頻率調(diào) 諧到儲(chǔ)存器頻率上的共振調(diào)諧電容。原理上借助于第二可調(diào)節(jié)的電容器1412可能的是，來(lái) 控制可能的第二串?dāng)_電流的補(bǔ)償。
[0071] 對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量裝置1第一變壓器1411引起第一串?dāng)_電流的第一粗略補(bǔ) 償，通過(guò)其可以降低到較小的量。在第一補(bǔ)償后還存留的第一串?dāng)_電流然后借助于第一可 調(diào)節(jié)的電容器1410和第一石英晶體濾波裝置1414得以補(bǔ)償。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量裝置 1第二變壓器1413引起第二串?dāng)_電流的第一粗略補(bǔ)償，借助其得以降低到較小的量。在第 一補(bǔ)償后還存留的第二串?dāng)_電流然后借助于第二可調(diào)節(jié)的電容器1412和第二石英晶體濾 波裝置1415得以補(bǔ)償。
[0072] 第一測(cè)量放大器1416用于加強(qiáng)第一測(cè)量電流（第一測(cè)量信號(hào)）。此外把加強(qiáng)的第 一測(cè)量電流借助于第一濾波器1420過(guò)濾。在過(guò)濾第一測(cè)量電流時(shí)把高頻儲(chǔ)存信號(hào)的串?dāng)_ 信號(hào)過(guò)濾出來(lái)。此外把用第一濾波器1420過(guò)濾的信號(hào)再次用第一信號(hào)放大器1421加強(qiáng)并 且評(píng)估傳輸?shù)皆u(píng)估單元（未示出）用于評(píng)估（即用于確定離子或離子們的類(lèi)型）。
[0073] 第二測(cè)量放大器1422用于加強(qiáng)第二測(cè)量電流（即第二測(cè)量信號(hào)）。此外把加強(qiáng) 的第二測(cè)量電流借助于第二濾波器1426過(guò)濾。此處也在過(guò)濾第二測(cè)量電流時(shí)把高頻儲(chǔ)存 信號(hào)的串?dāng)_信號(hào)過(guò)濾出來(lái)。此外把用第二濾波器1426過(guò)濾的信號(hào)再次用第二信號(hào)放大器 1427加強(qiáng)并且用于評(píng)估（即用于確定離子或離子們的類(lèi)型）地傳輸?shù)皆u(píng)估單元（未示出）。
[0074] 借助于第一開(kāi)關(guān)1418和/或第二開(kāi)關(guān)1419可能的是，在離子阱的第一運(yùn)行模式 (即普通運(yùn)行）和第二運(yùn)行模式（即匹配運(yùn)行）之間開(kāi)關(guān)。例如在第一運(yùn)行模式中第一開(kāi) 關(guān)1418在打開(kāi)的狀態(tài)中。在第一運(yùn)行模式中第二開(kāi)關(guān)1419處在關(guān)閉的狀態(tài)中。在該第一 運(yùn)行模式中第一電極電流被測(cè)量，過(guò)濾和評(píng)估。
[0075] 在第一運(yùn)行模式（即普通模式）中第三開(kāi)關(guān)1424在打開(kāi)的狀態(tài)中。此外在第一 運(yùn)行模式中的第四開(kāi)關(guān)1425處在關(guān)閉的狀態(tài)中。在該第一運(yùn)行模式中第二電極電流被檢 測(cè)，過(guò)濾和評(píng)估。
[0076] 在第二運(yùn)行模式（即適配模式）中把第一開(kāi)關(guān)1418關(guān)閉。此外在第二運(yùn)行模式 中的第二開(kāi)關(guān)1419在打開(kāi)的狀態(tài)中。相似地適用第三開(kāi)關(guān)1424和第四開(kāi)關(guān)1425。在第 二運(yùn)行模式（即適配運(yùn)行）中把第三開(kāi)關(guān)1424閉合。此外在第二運(yùn)行模式中的第四開(kāi)關(guān) 1425在打開(kāi)的狀態(tài)中。在適配運(yùn)行中第一激勵(lì)信號(hào)和第二激勵(lì)信號(hào)（例如其振幅和頻率） 被調(diào)整。如同上文已經(jīng)提到的，第一激勵(lì)信號(hào)和第二激勵(lì)信號(hào)能具有任意的時(shí)間曲線。
[0077] 在本發(fā)明的當(dāng)前描述中，在附圖中以及在權(quán)利要求中公開(kāi)的特征既可以單獨(dú)地也 可以任意組合地以其各種實(shí)施形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0078] 附圖標(biāo)記單
[0079] 1 測(cè)量裝置
[0080] 2 第一射線管
[0081] 3 第二射線管
[0082] 4 第一光軸
[0083] 5 第二光軸
[0084] 6 第二射線生成器
[0085] 7 第一電極
[0086] 8 第二電極
[0087] 9 第三電極
[0088] 10 射線導(dǎo)管
[0089] 11 準(zhǔn)直器
[0090] 12 第一環(huán)形線圈
[0091] 13 支架
[0092] 14 孔板
[0093] 15 檢測(cè)器
[0094] 16 物體
[0095] 17 中心開(kāi)口
[0096] 18 第二物鏡
[0097] 19 磁透鏡
[0098] 20 靜電透鏡
[0099] 21 第二環(huán)形線圈
[0100] 22 內(nèi)極靴
[0101] 23 外極靴
[0102] 24 射線導(dǎo)管的端部
[0103] 25 最終電極
[0104] 26 掃描單元
[0105] 27 第一射線生成器
[0106] 28 過(guò)濾電極
[0107] 29 準(zhǔn)直器
[0108] 30 可變擋板
[0109] 31 第一物鏡
[0110] 32 掃描電極
[0111] 49 試樣腔
[0112] 1000 粒子分析裝置
[0113] 1001 用于試樣腔的連接元件
[0114] 1100 吸取單元
[0115] 1200 用于能量傳輸?shù)难b置
[0116] 1300 粒子傳輸單元
[0117] 1400 分析單元
[0118] 1401 環(huán)形電極
[0119] 1402 第一端蓋電極
[0120] 1403 第二端蓋電極
[0121] 1404 儲(chǔ)存單元
[0122] 1405 第二內(nèi)腔（儲(chǔ)存單元）
[0123] 1406 開(kāi)口
[0124] 1407 第一軸
[0125] 1408 放大器
[0126] 1409 初級(jí)變壓器
[0127] 1410 第一電容器
[0128] 1411 第一變壓器
[0129] 1412 第二電容器
[0130] 1413 第二變壓器
[0131] 1414 第一石英晶體濾波裝置
[0132] 1415 第二石英晶體濾波裝置
[0133] 1416 第一測(cè)量放大器
[0134] 1417 第一激勵(lì)單元
[0135] 1418 第一開(kāi)關(guān)
[0136] 1419 第二開(kāi)關(guān)
[0137] 1420 第一濾波器
[0138] 1421 第一信號(hào)放大器
[0139] 1422 第二測(cè)量放大器
[0140] 1423 第二激勵(lì)單元
[0141] 1424 第三開(kāi)關(guān)
[0142] 1425 第四開(kāi)關(guān)
[0143] 1426 第二濾波器
[0144] 1427 第二信號(hào)放大器
[0145] 1428 初級(jí)繞組
[0146] 1429 第一次級(jí)繞組
[0147] 1430 第二次級(jí)繞組
[0148] 1431 第三次級(jí)繞組
【權(quán)利要求】
1. 一種用于質(zhì)量篩選地確定至少一種離子的裝置（1400)，具有 -至少一個(gè)用于儲(chǔ)存至少一個(gè)離子的離子阱（1404)，其中離子阱（1404)具有至少一個(gè) 環(huán)形電極（1401)，其中環(huán)形電極（1401)具有至少一個(gè)第一開(kāi)口，其中離子阱（1404)具有至 少一個(gè)安置在第一開(kāi)口上的第一電極（1402)， -至少一個(gè)用于為離子阱（1404)提供高頻儲(chǔ)存信號(hào)的放大器（1408)，并且具有 -至少一個(gè)第一變壓器（1411)，它與放大器（1408)和第一電極（1402)這樣連接，使得 高頻儲(chǔ)存信號(hào)通過(guò)第一變壓器（1411)耦合進(jìn)第一電極（1402)中。
2. 按權(quán)利要求1所述的裝置（1400)，其中，環(huán)形電極（1401)具有至少一個(gè)第二開(kāi)口， 并且其中，離子阱（1404)具有至少一個(gè)安置在第二開(kāi)口上的第二電極（1403)。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的裝置（1400)，其中， -裝置（1400)具有至少一個(gè)初級(jí)變壓器（1409)， -初級(jí)變壓器（1409)和第一變壓器（1411)具有相同的變壓器芯和相同的初級(jí)繞組 (1428)， -初級(jí)變壓器（1409)具有第一次級(jí)繞組（1429)， -第一變壓器（1411)具有不同于第一次級(jí)繞組（1429)的第二次級(jí)繞組（1430)，并且 其中 -第一次級(jí)繞組（1429)的繞組方向和第二次級(jí)繞組（1430)的繞組方向是不同的。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置（1400)，其中，第一電極（1402)與至少一個(gè)第一 石英晶體濾波裝置（1414)連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置（1400)，其中 -在第一變壓器（1411)和第一電極（1402)之間連接至少一個(gè)第一可調(diào)節(jié)的電容器 (1410)，并且其中 -第一石英晶體濾波裝置（1414)連接在也連接了第一可調(diào)節(jié)的電容器（1410)和第一 電極（1402)的第一電路結(jié)點(diǎn)上。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置（1400)，其中 -裝置（1400)具有至少一個(gè)用于加強(qiáng)第一電極（1402)的第一測(cè)量信號(hào)的第一測(cè)量放 大器（1416)，并且其中 -第一電極（1402)和用于為第一電極（1402)產(chǎn)生第一激勵(lì)信號(hào)的第一激勵(lì)單元 (1417)與第一測(cè)量放大器（1416)的輸入端連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置（1400)，其中裝置（1400)具有至少一個(gè)以下特征： -在第一電極（1402)和第一激勵(lì)單元（1417)之間安置第一開(kāi)關(guān)（1418)，或者 -在第一激勵(lì)單元（1417)和第一測(cè)量放大器（1416)之間安置第二開(kāi)關(guān)（1419)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2到7之一所述的裝置（1400)，其中裝置（1400)具有至少一個(gè)第二 變壓器（1413)，它與放大器（1408)和與第二電極（1403)這樣地連接，使得高頻儲(chǔ)存信號(hào)通 過(guò)第二變壓器（1413)耦合進(jìn)第二電極（1403)中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3和8所述的裝置（1400)，其中 -初級(jí)變壓器（1409)和第二變壓器（1413)具有相同的變壓器芯和相同的初級(jí)繞組 (1428)， -初級(jí)變壓器（1409)具有第一次級(jí)繞組（1429)， -第二變壓器（1413)具有不同于第一次級(jí)繞組（1429)的第三次級(jí)繞組（1431)，并且 其中 -第一次級(jí)繞組（1429)的繞組方向和第三次級(jí)繞組（1431)的繞組方向是不同的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置（1400)，其中，第二電極（1403)和至少一個(gè)第二 石英晶體濾波裝置（1415)連接。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置（1400)，其中 -在第二變壓器（1413)和第二電極（1403)之間連接至少一個(gè)第二可調(diào)節(jié)的電容器 (1412)，并且其中 -第二石英晶體濾波裝置（1415)連接在也連接了第二可調(diào)節(jié)的電容器（1412)和第二 電極（1403)的第二電路結(jié)點(diǎn)上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2到11之一所述的裝置（1400)，其中 -裝置（1400)具有至少一個(gè)用于加強(qiáng)第二電極（1403)的第二測(cè)量信號(hào)的第二測(cè)量放 大器（1422)，并且其中 -第二電極（1403)和用于為第二電極（1403)產(chǎn)生第二激勵(lì)信號(hào)的第二激勵(lì)單元 (1423)與第二測(cè)量放大器（1422)的輸入端連接。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置（1400)，其中，裝置（1400)具有至少一個(gè)以下特征： -在第二電極（1403)和第二激勵(lì)單元（1423)之間放置第三開(kāi)關(guān)（1424);或者 -在第二激勵(lì)單元（1423)和第二放大器（1422)之間放置第四開(kāi)關(guān)（1425)。
14. 一種測(cè)量裝置（1)，具有 -至少一個(gè)離子發(fā)生單元（2)，并且具有 -根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的用于質(zhì)量篩選地確定離子的裝置（1400)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的測(cè)量裝置（1)，其中，離子發(fā)生單元（2)具有至少一個(gè)以下 特征： -至少一個(gè)發(fā)射裝置（2)，其中，發(fā)射裝置（2)具有至少一個(gè)用于產(chǎn)生具有帶電粒子 的粒子束或用于產(chǎn)生光束的射線發(fā)生器（27)和至少一個(gè)用于把粒子束或光束聚焦在物體 (16)上的物鏡（31)，其中在粒子束或光束射入到物體（16)上時(shí)產(chǎn)生至少一個(gè)離子，或者 -至少一個(gè)借助等離子用于產(chǎn)生離子的等離子單元。
【文檔編號(hào)】H01J49/28GK104217918SQ201410365969
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月15日
【發(fā)明者】A·格拉斯馬徹斯, M·阿里曼 申請(qǐng)人:卡爾蔡司顯微鏡有限責(zé)任公司