В статье рассмотрены аналитические модели высокочастотных электрических полей, которые можно эффективно использовать для быстрого качественного моделирования процессов фокусировки и транспорта ионных потоков в радиочастотных воронках. В частности, применение таких устройств в конструкции тандемного трехквадрупольного масс-спектрометра увеличивает количество ионов, собираемых в форвакуумной области газодинамического интерфейса электроспрейного источника ионов. Проанализированы случаи функционирования воронок с двух- и четырехфазными электрическими напряжениями (варианты I и II), а также с амплитудно-модулированными электрическими напряжениями, обеспечивающими режим псевдопотенциала с архимедовой волной (III). В результате проведенного анализа наиболее предпочтительной конструкцией оказался III вариант. Использование подобных аналитических моделей позволяет эффективно проверять перспективные варианты и тем самым существенно снизить трудозатраты на предварительный выбор принципиальной схемы устройства с заданными характеристиками, в том числе и в других масс-спектрометрических разработках.

The article considers analytical models of high-frequency electric fields which can be used effectively for fast, high-quality simulation of ion flow focusing and transport processes in the radio-frequency funnels. In particular, the use of such devices in the design of a tandem three-quadrupole mass spectrometer increases the amount of ions collected in the forevacuum region of the gas-dynamic interface of the electrospray ion source. The cases of funnels with two- and four-phase electrical voltages (options I and II), as well as with amplitude-modulated electrical voltages providing a pseudopotential mode with an Archimedean wave (III) have been analyzed. As a result, the most preferable design turned out to be option III. The use of such analytical models makes it possible to test effectively promising options and thereby significantly reduce costs for the preliminary selection of a principal scheme of a device with specified characteristics, including similar cases of other mass spectrometric designs.

Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Сер.: Физико-математические науки. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2019 -. — Электрон. журнал. — Периодичность: 4 раза в год. — Выходит с 07.2019. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текст: электронный

Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Сер.: Физико-математические науки. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2019 -. Т. 16, № 4, 2023. — 1 файл (12,6 Мб). — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j24-70.pdf>.