Времяпролетный детектор

Во время-пролётном масс-анализаторе ионы вылетают из источника и попадают во время пролетную трубу, где отсутствует электрическое поле (бесполевой промежуток). Пролетев некоторое расстояние d, ионы регистрируются детектором ионов с плоской или почти плоской регистрирующей поверхностью. В 1950—1970 годах, в качестве детектора ионов использовался вторичный электронный умножитель «жалюзного типа» (Venetian blind), позже применялся комбинированный детектор, использующий две или иногда три последовательно расположенных микроканальных пластины (МКП).

Физический принцип работы времяпролетного масс-анализатора заключается в том, что разность потенциалов U ускоряет ионы в источнике ионов до скорости v согласно уравнению:

При фиксированной длине бесполевого промежутка от источника ионов до детектора ионов время полета ионов

              тогда            

Данный детектор является детектором импульсного типа, то есть он не может регистрировать поток частиц. Но использовать его в нашем случае можно по следующим причинам:

1. Он будет расположен в конце ионопровода, то есть после перезарядного устройства, анализирующих магнитов, электростатического анализатора, то можно утверждать, что до детектора будет долетать только Pu.

2. А как было сказано выше, плотность потока ионов плутония будет составлять 1 частицу в 100 секунд и, следовательно, для времяпролетного детектора, для которого скорость пролета и регистрации соизмерима с микро- и наносекундами, можно считать режим импульсным.

На абсолютно идентичном источнике тяжелых ионов на ускорителе NIES TERRA (Japan) для регистрации тяжелых ионов используется времяпролетный детектор, что означает возможность использования его в наших целях.

Для этого типа детекторов можно добиться разрешения в несколько тысяч. Хотя, строго говоря, разрешение имеет другой смысл. Разрешение, определяемое как M/DM, в данном случае характеризует конкретную массу. Имеет смысл характеризовать этот детектор по ширине пиков, величине, остающейся постоянной во всём диапазоне масс. Эта ширина пиков, обычно, измеряется на 50% их высоты. Для таких приборов ширина пика на полувысоте равная 1 является неплохим показателем и означает, что такой детектор способен различить номинальные массы, отличающиеся на единицу практически во всём его рабочем диапазоне.

К недостаткам такого рода детектора можно отнести его габариты, а также высочайшие требования к электронике.