DE10120336C2 - Ionenmobilitätsspektrometer mit nicht-radioaktiver Ionenquelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) mit einer evaku­ ierten Elektronenquellenkammer, die eine nicht-radioaktive Elektronenquelle und eine Röntgenanode enthält und durch ein gasdichtes und für die von der nicht-radioaktiven Elektronenquelle herrührenden Elektronen undurchlässiges Röntgenfenster von der daran angrenzenden Reaktionskammer getrennt ist, bei dem die nicht-radioaktive Elektronenquelle und die Röntgenanode an die Pole einer Beschleunigungsspannungsquelle angeschlossen sind, so dass die von der nicht-radioaktiven Elektronenquelle emittierten Elektronen beschleu­ nigt auf die Röntgenanode auftreffen und dort Röntgenstrahlung erzeugen, welche durch das Röntgenfenster in die angrenzende Reaktionskammer des Ionenmobilitätsspektrometers gelangt, und bei dem zwischen der nicht­ radioaktiven Elektronenquelle und der Röntgenanode eine Steuerelektrode vorgesehen ist.

Ein derartiges IMS ist bekannt aus der deutschen Patentschrift DE 199 33 650 C1, auf die hiermit vollinhaltlich bezug genommen wird.

Die Elektronenquelle eines solchen IMS muss im Vakuum betrieben werden. Um einen sicheren und langlebigen Betrieb zu gewährleisten, sind dabei Drü­ cke kleiner als 10^-3, besser kleiner als 10^-5 mbar anzustreben und zu halten, zumindest muss jedoch der Messbetrieb unterbrochen werden, wenn ein ma­ ximal zulässiger Druck überschritten ist. Aus Gründen der sehr begrenzten Versorgungsenergie will man im Dauerbetrieb keine Vakuumpumpe betrei­ ben. Das Volumen der Elektronenquellenkammer ist sehr klein und wegen der elektrischen Vakuumdurchführungen, insbesondere jedoch wegen des sehr dünnen Röntgenfensters hat man unvermeidbare, wenn auch sehr geringe Leckraten. Zudem besteht immer die Gefahr des unvermittelten Auftretens eines zusätzlichen Mikrolecks.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein IMS bereitzustellen, das auch bei einem Druckanstieg in der Elektronenquellenkammer einen sicheren Betrieb gestattet.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Strom auf die Röntgen­ anode über die Spannung an der Steuerelektrode regelbar ist und eine Schaltung vorgesehen ist, mit der im Betrieb der Stromfluss durch die Beschleunigungsspannungsquelle überwacht wird, und dass eine Sicherheitsschaltung vorhanden ist, die die nicht­ radioaktive Elektronenquelle notabschaltet, wenn ein über die Steu­ erelektrode abfliessender und von Restgasionen herrührender Fehl­ strom einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Vorzugsweise liegt dieser Fehlstrom im Bereich zwischen 1 nA und 1 µA.

Die Steuerelektrode, die sich im Betrieb auf einem negativeren Po­ tential als die Kathode befindet, hat primär die Aufgabe, die Intensität des Anodenstroms zu steuern. Sie kann jedoch zusätzlich dazu be­ nutzt werden, den unerwünschten Ionenstrom zu messen, der auf­ grund der ionisierten Hintergrundmoleküle auftritt. Er ist ein Maß für den Restgasdruck im Vakuum der Elektronenquellenkammer.

Vorzugsweise sind in der Elektronenquellenkammer eine oder meh­ rere mit elektrischen Heizzuleitungen versehene Getterperlen vorge­ sehen. Beim thermischen Aktivieren einer dieser Getterperlen absor­ biert diese Moleküle des Restgases, die mit ihr durch Diffusion in Kontakt kommen und verbessert so das Vakuum. Auf diese Weise kann durch jede Perle das Vakuum i. a. in vielen Einzelschritten meh­ rere Male wieder verbessert werden. Insgesamt können pro Perle mehrere Liter aufgenommen werden.

Zusätzlich können die Getterperlen auf ein negatives Potential gelegt werden. Dadurch werden Elektronen abgestoßen und positive Restgasionen angezogen.

In einer Ausführungsform besitzt das IMS eine Elektronenquelle in Form einer elektrisch heizbaren Glühkathode und der Anodenstrom ist über die Heizleistung der Glühkathode regelbar. Damit kann der Anodenstrom in weiten Bereichen verändert werden. Insbesondere kann er ggf. kurzzeitig deutlich erhöht werden, um die Empfindlichkeit der Messung zu steigern.

In einer alternativen Ausführungsform umfasst die Elektronenquelle einen Kaltemitter und der Anodenstrom ist (nur) über das Potential der Steuer­ elektrode regelbar. Im Gegensatz zu Glühkathoden hat die neue Kalt­ emittertechnohgie den Vorteil des geringeren Energieverbrauchs und der längeren Haltbarkeit. Allerdings ist sie noch nicht so ausgereift. Insbe­ sondere die Oberflächenstruktur des Kaltemitters bietet noch viele Mög­ lichkeiten der Anpassung an das konkrete Problem und der Optimierung.

Vorzugsweise liegt das Potential des Kaltemitters bezüglich der Steuer­ elektrode zwischen +5 und +50 V. In diesem Bereich lässt sich über die Variation des Steuerelektrodenpotentials der Anodenstrom besonders gut einstellen.

Unabhängig von den o. g. Ausführungsformen ist es vorteilhaft, dass eine elektrische Schaltung vorgesehen ist, die bei Überschreitung eines Schwellwertes des Fehlstroms, insbesondere im Bereich zwischen 1 nA und 1 µA, den IMS-Betrieb für eine vorgegebene Zeitspanne, insbeson­ dere zwischen 5 und 15 min unterbricht und die Getterheizung einschal­ tet. Es hat sich gezeigt, dass bei der vollen Ausnutzung des Druckbe­ reichs, in dem ein sicherer Betrieb gewährleistet ist, d. h. bei einer Ab­ schaltung bei einem Fehlstrom von etwa 1 µA, das IMS nach dem an­ schließenden Gettern u. U. mehrere Stunden benötigt, um wieder in einen optimalen Betriebszustand zu kommen. In dieser Zeit könnte der Ano­ denstrom, z. B. durch Erhöhen der Heizleistung der Glühkathode, ange­ hoben werden, um für ausreichende Empfindlichkeit zu sorgen. Bevor­ zugt ist jedoch, bereits bei einem deutlich niedrigeren als dem maximal zulässigen Druck, z. B. bei einem Fehlstrom im Bereich von 1 bis 10 nA, die Getterung durchzuführen, wobei der Betrieb des IMS nicht unterbro­ chen werden muss.

Es ist vorteilhaft, im Betrieb des IMS den Anodenstrom auf einen Soll­ wert zu regeln, insbesondere im Bereich zwischen 1 und 500 µA, und diesen Wert über die Steuerspannung bzw. ggf. die Heizung der Glüh­ kathode zu halten. Dabei werden Spektren bei gleichbleibender Emp­ findlichkeit erzeugt, die gut miteinander vergleichbar sind.

Bei der Inbetriebnahme bzw. Wiederinbetriebnahme des IMS nach dem Gettern oder nach Wartungsarbeiten sollte der Anodenstrom unter Be­ achtung eines maximal zulässigen Fehlstroms langsam, insbesondere innerhalb einer Zeit zwischen 1 und 10 min auf den Sollwert geregelt werden. Dies hat den Vorteil, dass das Gerät nicht unvermittelt in einen Betriebszustand gelangen kann, der die Elektronenquelle beschädigt.

Im Fall der Glühkathode kann in den Heizstromkreis ein Thermistor mit negativem Temperaturkoeffizienten eingebaut werden, so dass der Heizstrom nur langsam ansteigen kann, da der Ohmsche Widerstand des Thermistors zunächst groß ist und erst mit andauernder Strombe­ lastung durch die damit verbundene Erwärmung des Thermistors lang­ sam abnimmt, wodurch der Heizstrom kontinuierlich bis zum Gleichge­ wichtswert zunimmt. Selbstverständlich kann auch bei Anwesenheit des Thermistors der Anodenstrom nach wie vor auch über die Heizleistung geregelt werden. Er begrenzt nur hardwaremäßig die Geschwindigkeit des Heizstromanstiegs.

Bevorzugt ist das Gehäuse des Elektronenquellenraums vorwiegend aus Metall, insbesondere aus Edelstahl. Ein Glasgehäuse ist zwar be­ züglich der Vakuumdichtigkeit und des Ausgasens die bessere Lösung, allerdings ist ein Metallgehäuse bei weitem einfacher und präziser zu fertigen und mit der Röntgenfensterhalterung und den anderen Kom­ ponenten des IMS zu verbinden. Durch die o. g. Massnahmen zur Ver­ besserung und Überwachung des Vakuums können diese Vorteile nun voll ausgeschöpft werden. Besonders bevorzugt sind metallische Mate­ rialien, insbesondere Edelstähle, die bezüglich ihres Ausgasverhaltens durch eine thermische, mechanische oder chemische Vorbehandlung insgesamt oder auf der Oberfläche optimiert sind.

Das Röntgenfenster besteht vorzugsweise aus Beryllium, insbesondere mit einer Dicke zwischen 10 µm und 100 µm und einem effektiven Durchmes­ ser zwischen 3 mm und 20 mm. Das Metall Beryllium wird wegen seiner geringen Ordnungszahl traditionell als Fenstermaterial im Röntgenbereich eingesetzt. Bei den angegebenen Dicken bzw. Durchmessern ist eine me­ chanische Stabilität bei einem Druckunterschied von etwa einem Bar und die notwendige Vakuumdichtigkeit (gerade noch) gegeben.

In einer Ausführungsform ist die Anode im Elektronenquellenraum im Ab­ stand vom Röntgenfenster angeordnet, vorzugsweise derart, dass keine von der Elektronenquelle ausgehenden Elektronen das Röntgenfenster erreichen. Dies leistet beispielsweise eine Anordnung, bei der die Elektro­ nen in Näherung parallel zur Trennwand auf die Anode beschleunigt wer­ den, wo sie etwa unter 45° auftreffen und Röntgenstrahlung erzeugen (charakteristische Strahlung und/oder Bremsstrahlung). Nur die Röntgen­ strahlung trifft auf das Röntgenfenster, das damit nicht durch Elektronen belastet wird.

Alternativ kann aber auch die Röntgenanode vakuumseitig als dünne Schicht von weniger als 500 nm auf das Röntgenfenster aufgebracht sein, wodurch von der Elektronenquelle her auftreffende Elektronen in dieser Metallschicht abge­ bremst werden und Röntgenstrahlung erzeugen, die auf der Gegenseite in das Röntgenfenster eintritt und dieses durchdringt. Die Metallschicht ist dabei vor­ zugsweise so dick, dass sie mindestens 7 Halbwertsdicken der von der Elektro­ nenquelle eindringenden Elektronen umfasst, so dass praktisch keine Elektronen direkt das Röntgenfenster erreichen und die thermische Belastung durch die Leitfähigkeit der Metallschicht bereits deutlich gemildert ist. Andererseits sollte jedoch die Metallschicht so dünn sein, dass sie höchstens 2 Halbwertsdicken der erzeugten Röntgenstrahlung umfasst. Dadurch ist sichergestellt, dass noch hin­ reichend inten­ sive Röntgenstrahlung durch das Röntgenfenster in die Reaktionskammer ein­ dringt.

Das Anodenmaterial kann Metalle mit hoher Ordnungszahl umfassen, z. B. Wolfram, Gold, etc.. Dabei wird vorwiegend die Bremsstrahlung ausge­ nutzt. Es können jedoch auch leichte Elemente verwendet werden, z. B. Aluminium oder Magnesium, deren charakteristische Strahlung in einem recht günstigen Bereich liegt, so dass die Ionisierung der Luftbestandteile in der Reaktionskammer, vorwiegend Stickstoff und Sauerstoff, über ihre K-Schale bei Energien von etwa 400 bis 500 eV mit großem Wirkungs­ querschnitt erfolgt.

Die Beschleunigungsspannung ist vorzugsweise kleiner als 5 kV. Diese Energien reichen aus, um Röntgenstrahlung zu erzeugen, die das Fenster durchdringt und in der Reaktionskammer in der Lage ist, entweder direkt oder über Photoelektronen (siehe DE 199 33 650 C1) zu ionisieren. Die Reichweite in Luft bei Atmosphärendruck ist weitgehend an die geometri­ schen Dimensionen der Reaktionskammer (Zentimeterbereich) angepasst. Weiterhin sind entsprechende Spannungen noch leicht und ohne extreme Sicherheitsvorkehrungen zu handhaben.

In einer Ausführungsform ist das Röntgenfenster, wie an sich ebenfalls aus der DE 199 33 650 C1 bekannt durch ein Stützgitter mechanisch stabili­ siert. Das Röntgenfenster kann dadurch dünner sein und/oder einen grö­ ßeren nutzbaren Durchmesser aufweisen.

Besonders bevorzugt ist dabei, dass das Stützgitter vorwiegend auf der dem Vakuum abgewandten Seite angeordnet ist. Diese Anordnung widerspricht an sich der Anordnung, die am besten geeignet ist, die Druckdifferenz abzu­ fangen und die auch z. B. in der DE 199 33 650 C1 offenbart ist. Ein Stütz­ gitter auf der Vakuumseite hält das Fenster sicher gegen den Überdruck der Atmosphärenseite. Insofern erscheint es auf den ersten Blick widersinnig, das Gitter auf der "falschen" Seite anzubringen. Eine solche Anordnung ver­ hindert je­ doch, dass das Stützgitter von den Elektronen der Elektronenquelle ge­ troffen wird und dort weitgehend nutzlose Bremsstrahlung erzeugen. Außerdem würde sich in der Variante mit der auf das Röntgenfenster aufgebrachten Anode diese und das Stützgitters gegenseitig stören. Das Stützgitter auf der anderen Seite des Fensters hingegen kann sogar zur Erzeugung von Photoelektronen im Ionisationsraum ausgenutzt werden. Vorzugsweise wird das Stützgitter mit dem Röntgenfenster metallisch fest verbunden, so dass es trotz seiner an sich ungünstigen Position, das Fenster gegen den Überdruck hält und stabilisiert.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung. Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher be­ schrieben und erläutert. Die der Beschreibung und Zeichnung zu ent­ nehmenden Merkmale können auch bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombina­ tionen Anwendung finden. Auf die eingangs genannte Patentschrift DE 199 33 650 C1 wird nochmals ausdrücklich vollinhaltlich bezug ge­ nommen. Insbesondere dienen die dortige ausführliche Beschreibung sowie die Zeichnungen und Tabellen auch dem Verständnis der vorlie­ genden Erfindung. Details der dortigen Ausführungsbeispiele lassen sich auf die vorliegende Erfindung übertragen.

Es zeigt:

Fig. 1 schematischer Aufbau eines erfindungsgemäßen IMS.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 schematisch (nicht maßstäblich) den Aufbau eines erfindungsgemäßen IMS (1) mit einer evakuierten Elektronen­ quellenkammer (2) und einer angrenzenden Reaktionskammer (7), an die sich nach einem Schaltgitter (22) eine Driftkammer (23) anschließt, an deren Ende sich ein Ionendetektor (21) befindet. Elektronenquellenkammer (2) und Reaktionskammer (7) sind durch ein vakuumdichtes Röntgenfenster (6) aus Beryllium mit einer Dicke von 25 µm und einem freien Durchmesser von 5 mm getrennt. Auf der Vakuumseite ist das Röntgenfenster (6) mit einer 100 nm dicken Aluminiumschicht (5) bedampft, die als Anode dient. Reakti­ onskammerseitig wird es durch ein wabenförmiges Stützgitter (20) aus Nickel gehalten. Die Maschenweite ließt bei 300 µm, die Transparenz bei 80% und die Dicke bei 50 µm. Das Nickelgitter (20) ist galvanisch auf das Beryllium­ fenster (6) aufgewachsen und damit fest mit diesem verbunden. Die Elektro­ nenquellenkammer (2) hat ein Edelstahlgehäuse (19), das über einen Isolati­ onsring (19a) von der Anode (5) und der Festerhalterung elektrisch getrennt ist. In ihr befindet sich als nicht-radioaktive Elektronenquelle eine Glühkatho­ de (3), die über isolierte, vakuumdichte Durchführungen (nicht gezeigt) und einen Thermistor (18) an eine variable, elektronisch ansteuerbare Heizspan­ nungsquelle (24) angeschlossen ist. Zwischen der Anode (5) und der Heiz­ spannungsquelle (24) liegt im Betrieb eine Beschleunigungsspannung (4) von 1,8 kV. In den Beschleunigungsspannungskreis ist eine Schaltung (11) zur Überwachung des Anodenstroms (9) eingefügt. Zwischen der Glühka­ thode (3) und der Anode (5) befindet sich eine Steuerelektrode (8) in Form eines Wehnelt-Zylinders. Zwischen der Steuerelektrode (8) und der Heiz­ spannungsquelle (24) liegt eine Spannungsquelle (10). Die Steuerelektro­ denspannung wird über eine isolierte Durchführung (27) zugeführt und ist zwischen -5 und -50 V regelbar. Ein über die Steuerelektrode (8) abfließen­ der Fehlstrom (13), der bspw. durch positive Restgasionen erzeugt wird, wird durch die Schaltung (17) erfasst. In der Elektronenquellenkammer (2) befin­ det sich weiterhin eine Getterperle (14), die über isolierte Durchführungen (15a, 15b) mittels einer schaltbaren Spannungsquelle (16) beheizt werden kann. Eine Sicherheitsschaltung (12) in Form eines Mikroprozessors, regelt die Spannungsquellen (4), (10) und (24) in Abhängigkeit von der Größe der Signale der Schaltungen (11) und (17). Über Schalter (25) bzw. (26) werden vom Mikroprozessor (12) die Heiz­ ströme der Glühkathode 3 und der Getterperle 14 ein- bzw. ausge­ schaltet.

Die Länge der Elektronenquellenkammer 2 liegt bei 50 mm, ihr Au­ ßendurchmesser bei 20 mm.

Mit Inbetriebnahme des IMS werden zunächst die Anodenspannung 4 und die Steuerspannung 10 angelegt. Danach wird mikroprozessor­ gesteuert und durch den Thermistor 18 gesichert die Glühkathode 3 aufgeheizt. Dadurch baut sich ein Anodenstrom 9 auf, dessen Größe über die Schaltung 11 vom Mikroprozessor 12 erfasst wird. Sollten sich in der evakuierten Elektronenquellenkammer 2 nennenswerte Restgasmengen befinden, so werden diese durch den Anodenstrom 9 teilweise in Ionen umgewandelt, es entsteht ein Fehlstrom 13, der zur Steuerelektrode 8 fließt und von der Schaltung 17 erfaßt und an den Mikroprozessor 12 gemeldet wird. Sollte dieser Fehlstrom 13 ei­ nen Schwellenwert von 10 nA überschreiten, dann wird der Schalter 26 geschlossen. Dadurch wird die Getterperle 14 für 10 Minuten akti­ viert. Danach wird der Schalter 26 wieder geöffnet und die Inbetrieb­ nahme wird fortgesetzt. Sollte während des Betriebs der Fehlstrom 13 den Schwellenwert erneut überschreiten, aktiviert der Mikroprozessor 12 die Getterperlenheizung wieder, wobei die IMS-Messung weiter­ läuft.

Sollte, z. B. nach langer Lagerzeit der evakuierten Elektronenquellen­ kammer, der Fehlstrom 0,1 bis 1 µA betragen, so schaltet der Mikro­ prozessor die Glühkathodenheizung über Schalter 25 ab und der Gettervorgang findet bei abgeschalteter Glühkathode 3 statt.

Die Betriebsweise des IMS ist für eine Reihe von Ausführungsbei­ spielen in der DE 199 33 650 C1 ausführlich beschrieben und soll hier nicht wiederholt werden.

Claims (17)

1. Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) mit einer evakuierten Elektro­ nenquellenkammer (2), die eine nicht-radioaktive Elektronenquelle (3) und eine Röntgenanode (5) enthält und durch ein gasdichtes und für die von der nicht-radioaktiven Elektronenquelle (3) herrüh­ renden Elektronen undurchlässiges Röntgenfenster (6) von der dar­ an angrenzenden Reaktionskammer (7) getrennt ist, bei dem die nicht-radioaktive Elektronenquelle (3) und die Röntgenanode (5) an die Pole einer Beschleunigungsspannungsquelle (4) angeschlossen sind, so dass die von der nicht-radioaktiven Elektronenquelle (3) emittierten Elektronen (9) beschleunigt auf die Röntgenanode (5) auftreffen und dort Röntgenstrahlung erzeugen, welche durch das Röntgenfenster (6) in die angrenzende Reaktionskammer (7) des Ionenmobilitätsspektrometers gelangt, und bei dem zwischen der nicht-radioaktiven Elektronenquelle (3) und der Röntgenanode (5) eine Steuerelektrode (8) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom auf die Röntgenanode (5) über die Spannung an der Steuerelektrode (8) regelbar ist und eine Schaltung (11) vorgese­ hen ist, mit der im Betrieb der Stromfluss durch die Beschleuni­ gungsspannungsquelle (4) überwacht wird, und dass eine Sicher­ heitsschaltung (12) vorhanden ist, die die nicht-radioaktive Elektro­ nenquelle (3) notabschaltet, wenn ein über die Steuerelektrode (8) abfliessender und von Restgasionen herrührender Fehlstrom (13) einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.

2. IMS nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Elekt­ ronenquellenkammer (2) eine oder mehrere mit elektrischen Heizzu­ leitungen (15a, 15b) versehene Getterperlen (14) vorgesehen sind.

3. IMS nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Getterper­ len (14) auf ein negatives Potential gelegt werden können.

4. IMS nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die nicht-radioaktive Elektronenquelle (3) eine elekt­ risch heizbare Glühkathode umfasst und der Anodenstrom (9) über die Heizleistung der Glühkathode regelbar ist.

5. IMS nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-radioaktive Elektronenquelle (3) einen Kaltemitter umfasst und der Anodenstrom (9) über das Potential der Steuer­ elektrode (8) regelbar ist.

6. IMS nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Potential des Kaltemitters bezüglich der Steuerelektrode (8) zwischen +5 V und +50 V beträgt.

7. IMS nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Sicherheitsschaltung (12) bei Überschreitung ei­ nes Schwellwertes des Fehlstroms (13), der im Bereich zwischen 1 nA und 1 µA liegt, den IMS-Betrieb für eine vorgegebene Zeit­ spanne zwischen 5 und 15 min unterbricht und die Getterheizung einschaltet.

8. IMS nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass im Betrieb der Anodenstrom (9) auf einen Sollwert im Bereich zwischen 1 und 500 µA regelbar ist.

9. IMS nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Inbe­ triebnahme des IMS der Anodenstrom (9) unter Beachtung eines maximal zulässigen Fehlstroms (13) innerhalb einer Zeit zwischen 1 und 10 min auf den Sollwert regelbar ist.

10. IMS nach den Ansprüchen 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Heizstromkreis der Glühkathode ein Thermistor (18) mit negativem Temperaturkoeffizienten eingebaut ist, so dass der Heizstrom nur langsam ansteigen kann.

11. IMS nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Gehäuse (19) der Elektronenquellenkammer (2) aus Metall besteht.

12. IMS nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Röntgenfenster (6) aus Beryllium mit einer Dicke zwischen 10 µm und 100 µm und einem effektiven Durchmesser zwischen 3 mm und 20 mm besteht.

13. IMS nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Röntgenanode (5) in der Elektronenquellenkam­ mer (2) im Abstand vom Röntgenfenster (6) angeordnet ist.

14. IMS nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Röntgenanode (5) vakuumseitig als dünne Schicht von weniger als 500 nm auf das Röntgenfenster (6) aufgebracht ist.

15. IMS nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Spannung der Beschleunigungsspannungsquelle (4) kleiner als 5 kV ist.

16. IMS nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Röntgenfenster (6) durch ein Stützgitter (20) mechanisch stabilisiert ist.

17. IMS nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützgit­ ter (20) auf der dem Vakuum abgewandten Seite angeordnet ist.