Өткізгіш дөңгелек цилиндр негізінде электрстатикалық мультиполь жүйелерінің потенциалын аналитикалық сипаттау.
Авторлар
DOI:
https://doi.org/10.31489/2024No4/140-148Кілт сөздер:
көпполюсті жүйе, потенциал, өткізгіш дөңгелек цилиндр, эквипотенциалдық сызықтар, антирезонанс жүйесіАңдатпа
Дәл физикалық және математикалық теорияларға негізделген және жақсартылған аналитикалық мүмкіндіктері бар құрылғыларды жобалауға және есептеуге мүмкіндік беретін есептеу технологияларының мүмкіндіктерін пайдаланатын масс-спектрометрлердің физикалық және аспаптық сипаттамаларын есептеу әдістерін әзірлеу корпускулалық оптика мен ғылыми аспап жасаудың өзекті есебі болып табылады. Жұмыста өткізгіш дөңгелек цилиндр негізінде мультипольдік жүйелердің электрстатикалық өрісін есептеу әдісі ұсынылды. Әдіс күрделі айнымалы функциялар теориясының әдістерін қолдануға негізделген. Электродтар арасындағы шексіз тар саңылаулар үшін квадруполь өрісінің электрстатикалық потенциалы үшін аналитикалық өрнектер табылды. Потенциал туындылары үшін аналитикалық өрнектер алынды. Электродтар арасындағы саңылаулардың шекті шамасының өріс конфигурациясына әсерін зерттеу жүргізілді. Ол үшін шекаралық элементтер әдісімен Лаплас теңдеуін қанағаттандыратын жазықтық электр өрістерін сандық модельдеу орындалды. Өрістің электрстатикалық потенциалын есептеу екі кезеңде жүргізілді. Алдымен белгілі шекаралық потенциалды бөлу бойынша шекарадағы зарядтың таралуы есептелді, яғни «кері» есеп шешілді. Содан кейін табылған зарядты бөлу мәндерін және берілген потенциал мәндерін қолдана отырып, «тікелей» есеп шешілді. Бұл есепті шешу үшін түзу сызықты шекаралары бар электронды-оптикалық жүйелер (ЭОЖ) үшін өрісті модельдеудің жоғары дәлдігін қамтамасыз ететін сингулярлық және квазисингулярлық ядролары бар интегралдық теңдеулерді шешу әдісі жасалды. Есептеу қатесі тек дөңгелектеу қателіктерімен анықталады. Қисық сызықты шекаралары бар электронды-оптикалық жүйелер үшін ол электронды-оптикалық жүйелердің шекараларын түзу сызық сегменттерімен жуықтау дәлдігімен анықталады. Электронды-оптикалық жүйені құрайтын екінші ретті геометриялық қисықтарды бөлу кезінде олар бұрыштық шамасы бір градусқа дейінгі доғаларға бөлінеді.
References
Kambarova Z. (2023) Expansion of the functional capacities of electrostatic mirror analyzers for electron spectroscopy. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(5(125)), 53–61. DOI: 10.15587/1729-4061.2023.289781. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.289781
Saulebekov A.O., Kambarova Zh.T., Omarova G.S. (2023) Miniature highly sensitive electron spectrometer for the analysis of corpuscular fluxes. Eurasian Physical Technical Journal, 20(2-44), 112–117. DOI: 10.31489/2023NO2/112-117. DOI: https://doi.org/10.31489/2023NO2/112-117
Preikszas D., Rose H. (1997) Correction properties of electron lenses and mirrors. Electron microscopy, 46, 1, 1–9. DOI: 10.1093/oxfordjournals.jmicro.a023484. DOI: https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.jmicro.a023484
Szilagyi M. (1990) Electronic and ion optics. Moscow, Mir, 639 p. Available at: https://www.libex.ru/detail/ book491431.html [in Russian]
Hawkes P.W., Spence J.C.H. (2019) Springer Handbook of Microscopy, Springer Handbooks, Springer Nature Switzerland AG, 1543 р. DOI: 10.107/978-3-030-00069-1.
Paul V. (1990) Electromagnetic traps for charged and neutral particles. UFN, 60, 12, 109–127. DOI: 10.3367/UFNr.0160.199012d.0109. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.0160.199012d.0109
Douglas D.J., Frank A.J., Mao D.M. (2005) Linear ion traps in mass spectrometry. Mass Spectrom. Rev., 24 (1), 1–29. DOI: 10.1002/mas.20004. DOI: https://doi.org/10.1002/mas.20004
Hager J.W. (2002) A new linear ion trap mass spectrometer. Rapid Commun. Mass Spectrom., 16, 512–526. DOI: 10.1002/rcm.607. DOI: https://doi.org/10.1002/rcm.607
March R.E, Todd J.F.J. (2005) Quadrupole Ion Trap Mass Spectrometry. Ed. by J.D. Winefordner. Vol. 165., P. 1–78. DOI: 10.1002/0471717983 DOI: https://doi.org/10.1002/0471717983
Qiao H., Gao C., Mao D., Konenkov N., Douglas D.J. (2011) Spacecharge effects with mass selective axial ejection from a linear quadrupole ion trap. Rapid Commun. Mass Spectrom., 25, 3509–3520. DOI: 10.1002/rcm.5255. DOI: https://doi.org/10.1002/rcm.5255
Amini J.M., Britton J., Leibfried D., Wineland D.J. (2011) Microfabricated Chip Traps for Ions Atom Chips. Ed. by J. Reichel, V. Vuletic WILEY-VCH Verlag GmbH & Co.´KGaA, Weinheim. DOI: https://doi.org/10.1002/9783527633357.ch13
DOI: 10.48550/arXiv.0812.3907.
Douglas D.J., Konenkov N.V.(2012) Ion Cloud Model for a Linear Quadrupole Ion Trap. Euro. J. Mass Spectrom., 18, 419–429. DOI: 10.1255/ejms.1200. DOI: https://doi.org/10.1255/ejms.1200
Douglas D.J., Berdnikov A.S., Konenkov N.V. (2015) The effective potential for ion motion in a radio frequency quadrupole field revisited. Int. J. Mass Spectrom., 377, 345–354. DOI:10.1016/j.ijms.2014.08.009. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijms.2014.08.009
Rozhdestvensky Yu.V., Rudy S.S. (2017) Linear ion trap with a deterministic voltage of a general form. Technical Physics, 87, 4, 625–632. DOI: 10.1134/s1063784217040259. DOI: https://doi.org/10.1134/S1063784217040259
Dawson R.H. (1976) Quadrupole Mass Spectrometry and its Application, Amsterdam: Elsevier, 1976. Available at: Quadrupole Mass Spectrometry and Its Applications - 1st Edition | Elsevier Shop DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-444-41345-1.50006-X
Baumeester D., Eckert A., Zeilinger A. (2002) Physics of quantum information, Moscow: Postmarket, 375 p. Available at: https://www.amazon.com/Physics-Quantum-Information-Cryptography-Teleportation/dp/3540667784
Lavrentiev M.A., Shabat B.V. (1976) Methods of the theory of functions of a complex variable, Moscow: Nauka, 716 p. Available at: https://lib.ysu.am/open_books/93130.pdf
Spivak-Lavrov I.F., Shugaeva T.Zh., Seiten A.B. (2023) Anti-resonance quadrupole system based on a circular conducting cylinder. Recent Contributions to Physics, №4 (87), 23-29. DOI:10.26577/RCPh.2023.v87.i4.03. [in Russian] DOI: https://doi.org/10.26577/RCPh.2023.v87.i4.03
Cheng A. H.-D., Cheng D.T. (2005) Heritage and early history of the boundary element method. Engineering Analysis with Boundary Elements, 29, 268–302. DOI: 10.1016/j.enganabound.2004.12.001. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enganabound.2004.12.001
Brebbia C.A., Telles J.C.F., Wrobel L.C. (2012) Boundary Element Techniques: Theory and Applications in Engineering, London: Springer, 464 p.
Gurov V.S., Saulebekov A.O., Trubitsyn A.A. (2015) Analytical, Approximate-Analytical and Numerical Methods in the Design of Energy Analyzers, Advances in Imaging and Electron Physics, ed. Peter W. Hawkes, Vol. 192, AIEP, UK: Academic Press, 209 p. DOI: 10.1016/S1076-5670(15)00103-2. DOI: https://doi.org/10.1016/S1076-5670(15)00103-2
Downloads
Түсті
Өңделді
Қабылданды
Жарияланды
How to Cite
Журналдың саны
Бөлім
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
