В данной статье рассмотрены свойства времяпролетного масс-спектрометра, ионнооптический тракт которого содержит импульсный кольцевой источник ионов и электростатический дефлектор с электродами в виде цилиндров равного диаметра с общей осью. Высокая эффективность клиновидных зеркал с двумерным полем обусловлена тем, что задний электрод зеркала выполнен в виде вогнутого цилиндра и фокусирующие свойства зеркала могут быть изменены изменением кривизны электрода. Возможны два режима пространственно-времяпролетной фокусировки: «кольцо-ось» и «ось-кольцо». Распределение потенциала в такой системе представлено в достаточно простом аналитическом виде. Для нахождения траекторий и времени пролета заряженных частиц в электростатическом поле дефлектора используются безразмерные уравнения Ньютона, которые интегрируются методом Адамса с автоматическим выбором шага интегрирования.
Разгонные точки находились методом последовательных сближений Крылова. Относительная точность интегрирования выбиралась равной 10⁻⁹. Расчет пространственной фокусировки и времени прилета частиц к плоскости детектора выполнен методом Монте-Карло с нормальным распределением событий в заданном интервале начальных параметров. Расчеты показали, что разрешение времяпролетного масс-спектрометра может быть доведено до 5000 (на уровне 50% от высоты пиков).

1. Mamyrin B.A. Time-of-flight mass spectrometry (concepts, achievements, and prospects). / B.A. Mamyrin // International Journal of Mass Spectrometry. — 2001. — Vol. 206, Iss. 3. — Р. 251-266. DOI:https://doi.org/10.1016/S1387-3806(00)00392-4
2. Mirgorodskaya O.A. Electrospray-ionization time-of-flight mass spectrometry in protein chemistry / O.A. Mirgorodskaya, A.A. Shevchenko, I.V. Chernushevich, A.F. Dodonov, A.I. Miroshnikov // Analytical Chemistry. — 1994. — Vol. 66, №1. —Р. 99-107.
3. DOI:https://doi.org/10.1021/ac00073a018
4. Dodonov A.F. Electrospray Ionization on a Reflecting Time-of-Flight Mass Spectrometer / A.F. Dodonov, I.V. Chernushevich, V.V. Laiko // ACS Symposium Series. — 1993. — №549. — Р. 108-123.
5. Patent 2080021 UK. Time-of-flight mass spectrometer. / H.А. Wollnik — January 1982.
6. Price D. The renaissance of time-of-flight mass spectrometry / Price D., Milnes G.J. // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. — 1990. — № 99. — Р.1-39. DOI:https://doi.org/10.1016/0168-1176(90)85019-X
7. Patent SU 1725289 A1. Time-of-flight mass spectrometer with multiple reflection. / L.M. Nazarenko, L.M. Sekunova, Е.М. Yakushev— 1989.
8. Явор М.И. Планарный многоотражательный времяпролетный масс-анализатор, работающий без ограничения диапазона масс / М.И. Явор, А.Н. Веренчиков // Научное приборостроение. — 2004. — Т. 14, №2. — C. 38–45.
9. Голиков Ю.К. Теория синтеза электростатических энергоанализаторов. / Ю.К. Голиков, Н.К. Краснова // — Изд-во Политехнического университета, Санкт-Петербург, 2010. — 409 с.
10. Yavor M. Planar multi-reflecting time-of-flight mass analyzer with a jig-saw ion path / M.Yavor, A. Verentchikov, Ju. Hasin, B. Kozlov, M. Gavrik, A. Trufanov, // Physics Procedia. — 2011.—Vol. 1. — P. 391–400. DOI:https://doi.org/10.1016/j.phpro.2008.07.120
11. Bimurzaev S. B. Time-of-flight mass-spectrometer with high resolution and sensitivity via elimination of chromatic TOF aberrations of higher orders / S.B. Bimurzaev // International Journal of Mass Spectrometry. — 2015. — Vol. 376. — P. 23–26.
12. DOI:https://doi.org/10.1016/j.ijms.2014.11.007
13. Bimurzaev S.B. Planar multi-reflecting time-of-flight mass-spectrometer of a simple design / S.B. Bimurzaev // Advances in Imaging and Electron Physics. — Academic Press, Burlington, 2019. — P. 3-13. DOI:https://doi.org/10.1016/bs.aiep.2019.08.001
14. Spivak-Lavrov I.F. Analytical Methods for The Calculation and Simulation of New Schemes of Static and Time-of-Flight Mass Spectrometers / I.F. Spivak-Lavrov // Advances in Imaging and Electron Physics. — Academic Press, Burlington, 2016.— P. 45-128.
15. DOI:https://doi.org/10.1016/bs.aiep.2015.10.001
16. Spivak-Lavrov I.F. Solutions of the Laplace equation in cylindrical coordinates, driven to 2D harmonic potentials / I.F. Spivak-Lavrov, T.Zh. Shugaev, S.U. Sharipov // Advances in Imaging and Electron Physics. — Academic Press, Burlington, 2020. — P. 181-193.
17. DOI:https://doi.org/10.1016/bs.aiep.2020.06.006