Details

Объект исследования –  математическая модель радиочастотной транспортирующей системы типа SRIG с квазиконическим каналом. Цель работы –  исследовать движение заряженных частиц в поле, создаваемом электродами такой системы. В результате исследования получены аналитические выражения для распределения потенциала и псевдопотенциала внутри транспортирующей системы. Также путём численного расчёта были получены траектории движения заряженных частиц в исследуемой системе. Вид траекторий свидетельствует о наличии желаемого эффекта сжатия входного пучка ионов. Транспортирующие системы типа SRIG и ионные воронки хорошо известны, однако предложенный в настоящей работе способ подачи напряжения на электроды цилиндрической системы ранее, по-видимому, не рассматривался. Результаты данной работы могут быть использованы для проектирования транспортирующих систем в масс-спектрометрии. Применены программные средства – библиотека научных вычислений SciPy и библиотека визуализации данных Matplotlib для языка программирования Python – для решения задач численного расчёта траекторий и их визуализации. Применено специализированное программно-математическое обеспечение – система компьютерной алгебры Wolfram Mathematica. Результаты данного исследования представлены с использованием мультимедийных средств.

The object of research is a mathematical model of a radio frequencySRIG-type ion guide with a quasi-conical channel. The goal is to to investigate the motion of charged particles in the field created by the electrodes of such a guide. As a result of the research, analytical expressions for the potential and pseudopotential distributions within the ion guide were derived. The trajectories of charged particles in the guide under study were also obtained by numerical calculations. The trajectories demonstrate the desired compression effect of the input ion beam. SRIGs and ion funnels are well known, but to the best of knowledge, the method of voltage supply to the electrodes of the cylindrical ion guide proposed in this study has not been previously considered. The results of this study can be used to design transport systems for mass spectrometry. Such software tools as SciPy scientific computing library and Matplotlib data visualization library for Python programming language were applied to calculate and visualize the trajectories. Specialized mathematical software – the Wolfram Mathematica computer algebra system – was used. The results of this study are presented using multimedia.