فرکانس زاویه ای _:
که به دام اندازی یون را می توان در مناطق پایداری فضا با و نشان داد و با مقادیر فوق به دست آورد.
۱-۲ پیکربندی الکترود برای دام های پاول
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

شکل (۱-۱)

شکل (۱-۲)

شکل (۱-۳)
شکل (۱-۴)
۱-۳ پتانسیل الکترودها
امروزه ما میتوانیم نوع تابع پتانسیلهای الکترودهای حلقوی و cap-end را بازبینی کنیم. با مراجعه به شکل ( ۱-۵) و معادله ( ۱-۶) ، تقاطع صفحه ی شعاعی مرکزی را با سطح الکترود حلقوی در نظر بگیرید به طوریکه و هست. پتانسیل در الکترود حلقوی به این صورت بدست می آید:
(۱-۱۲)
اکنون تقاطع محور مرکزی استوانه ای را در نظر میگیریم که متناسب هست با مساحت الکترود end-cap به طوریکه .به یاد می آوریم معادلهو پتانسیل معادله ( ۱-۶) را .پتانسیل در هر الکترود end-cap بدست می آید توسط :
(۱-۱۳)
در هر حال هیچ تله یونی چهار قطبی تجاری به این روش عمل نمی کند بلکه الکترودهای کلاهک در پتانسیل زمینه ( جدا از حالت پتانسیل های نوسانی با دامنه کم هزار میلی ولت تا یک ولت ) قرار دارند. اثر اصلی کاربرد برای الکترود حلقوی و الکترودهای کلاهک در حالت زمینه بر نیمی از حوزه ی جرمی تله یونی بنا شده است مانند یک طیف سنج جرمی.
طبق بازبینی پتانسیل ها در الکترودهای حلقوی و کلاهک د ر تله یونی تجاری الکترود متناوب
بنابر معادله (۱-۶) باید استفاده شده باشد این معادله هست :
( ۱-۱۴)
که c یک ثابت است. پتانسیل الکترود حلقوی ( معادله ۱-۱۴) با z= و r= بدست می آید به واسطه ی :
(۱-۱۵) =
طبق این /۲ c= را به دست می آوریم . این پتانسیل در الکترودهای کلاهک (z= و r= ) بدست می آید توسط :
(۱-۱۶) =
بنابراین معادله (۱-۱۴) بصورت زیر ساده میشود:
(۱-۱۷)
جمله ثابت ، معادله حرکت را که از دیفرانسیلهای جزئی ناشی شده است تغییرنمی دهد اما این پتانسیل در امتداد مجانبهای هذلولی تغییر داده میشود.
باید توجه شود که یک یون در تله یونی یک پتانسیل را تحمل میکند بدون هیچ میدان زمینه، و یک پتانسیل ۲ /- در الکترودهای کلاهک یک پتانسیل در الکترودهای حلقوی دیده می شود.
شکل (۱-۵) – نمایش چاه های پتانسیل سهمی وار فرایند ترپ با اعماق و
۱-۴ تله یونی منبسط
همان طور که در بالا بحث کردیم، الکترودهای تله یونی برای ارائه یک ساختار عملی – کاربردی کوتاه شده اند اما این کوتاه سازی ، دو قطبیهای ترکیبی مرتبه بالاتر را ارائه میدهد با پتانسیل :
(۱-۱۸) (
ضرایب پتانسیل که n=,1,2,3,4 به ترتیب با ترکیبات تک قطبی ، دو قطبی ، ۴ قطبی ، ۶ قطبی و ۸ قطبی مطابق هستند. برای تله یونی چهار قطبی اصلی، فقط ضرایب مطابق با n= و n=2 غیر صفر هستند برای جبران این ترکیبات دو قطبی مرتبه بالاتر ، الکترودهای اغلب بازارهای تجاری اولیه تا ۱۹۹۵ روشی را سوار کردند که فاصله بین الکترودهای کلاهک افزایش یافت. اندازه z₀ حدود ۶/۱۰ % افزایش یافته بود. در هر حال هیچ تغییر مشابهی در شکل الکترودها که برای ثابت نگه داشتن یک هندسه ی چهار قطبی کامل نیاز داشتند وجود نداشت. نتایج صریحی وجود داشتند که مجانبهای الکترودهای کلاهک خیلی با الکترودهای حلقوی مطابق نیستند بنابراین است. اکنون برای جبران آن و برای تله یونی منبسط به طور جزئی ، پارامترهای فرایند ترپ در اندازه های واقعی و به کار میروند . پس نتیجه می شود :
(۱-۱۹)
و
(۱-۲۰)
وقتیکه = در معادله (۱-۲۰) جانشین شد ، ما پارامترهای فرایند ترپ بدست آمده در معادلات (۱-۱۰ و ۱-۱۱) را بدست می آوریم. باید توجه شود که برای تله یونی در دستگاه های LCQ و GCQ (۷۰۷/۰ = و۰/۷۸۵ = ) طوریست که هندسه حدود ۵۷% منبسط شده است.
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 -۲ 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.
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 :