Programme : extraction retard´ee

Ce programme a ´et´e ´ecrit avec le language PRG. Il permet de pulser les ´electrodes de

l’extraction retard´ee pendant un certain temps (dur´ee d’extraction), avec un certain d´elai

(d´elai d’extraction) par rapport `a l’instant auquel les ions sont cr´e´es (envoi du laser de

d´esorption).

Sur la figure 3.12, les lignes de code d´efinies dans la case grise permettent de d´efinir

les variables du programme. Ces variables peuvent ˆetre modifi´ees dans le logiciel. On

a donc d´efini les potentiels des ´electrodes de l’extraction retard´ee ( E03 et E04), la

dur´ee de l’extraction retard´ee (” Extraction duration”), donc la dur´ee du pulse

pen-dant lequel ces ´electrodes sont port´ees `a un potentiel non nul et le d´elai d’extraction

(” Extraction delay”) qui permet de fixer l’instant auquel on porte ces ´electrodes `a

un potentiel non nul, instant rep´er´e par rapport `a l’instant de cr´eation des ions. La

variable ” Extraction ok” permet d’imposer le pulse ou pas, en passant de l’´etat 1 `a l’´etat 0.

Dans la case rouge, il y a une suite d’instructions que je d´etaille ici. Le programme

commence par rappeler la variable ” Extraction ok” d´efinie ci-dessus par la commande

”rcl”. Ensuite, si x>0, donc si ” Extraction ok”>0 alors on va au label ”Extraction on”.

Pour le moment ce n’est pas le cas, puisqu’on a donn´e par d´efaut la valeur de 0 `a

” Extraction ok”. A la ligne suivante, il y a 0. Ce 0 sera le potentiel appliqu´e aux 2

´electrodes de l’extraction retard´ee. Donc, tant que ” Extraction ok” vaut 0, aucune

tension n’est appliqu´ee sur les ´electrodes de l’extraction retard´ee.

Ensuite le programme sort de cette partie (exit) et se dirige `a la partie : seg Other actions.

Il commence par rappeler ” Extraction delay” et ”ion time of flight”. Cette derni`ere

variable correspond au temps ´ecoul´e depuis l’instant de cr´eation des ions. Ensuite, si

x ≥ y, donc si ”ion time of flight” ≥ ” Extraction delay”, alors le programme va `a

”duration condition1” (avec ce langage, une condition du type x ≥ y, signifie que l’on

compare la derni`ere valeur rappel´ee (x) `a la premi`ere valeur (y)). Imaginons que le temps

´ecoul´e depuis l’instant de cr´eation des ions soit sup´erieur au d´elai d’extraction, donc que

”ion time of flight” ≥ ” Extraction delay”. Le programme, dans ”duration condition1”,

rappelle trois valeurs : il fait la somme de ” Extraction duration” et de ” Extraction delay”

(somme stock´ee dans y) et compare cette somme `a ”ion time of flight” (x). Si x ≤ y,

la variable ” Extraction ok” bascule dans l’´etat 1, et le programme recommence la

liste d’instructions depuis le d´ebut (seg Fast Adjust). Cette valeur de ” Extraction ok”

conduit le programme `a la partie ”Extraction on”, et les potentiels stock´es dans les

variables Elect03 et Elect04 sont alors appliqu´es aux ´electrodes concern´ees. Ces potentiels

restent appliqu´es tant que ”ion time of flight” reste inf´erieure `a ” Extraction duration +

Extraction delay”. Toutes ces instructions sont r´ep´et´ees avec un pas de temps de 0.05

µs. Donc, toutes les 0.05 µs, on incr´emente ”ion time of flight” et on la compare avec

” Extraction delay” + ” Extraction duration” pour r´ealiser certaines tˆaches.

Donc, ce programme applique des potentiels non nuls sur les ´electrodes d´elimitant la zone

d’extraction retard´ee si ” Extraction delay” < ”ion time of flight” < ” Extraction delay

+ Extraction duration”. Sinon, un potentiel nul est appliqu´e sur ces deux ´electrodes.

Je pr´esente deux figures (voir figure 3.13) qui illustrent le fonctionnement du

pro-gramme dans un cas o`u l’ion franchit la zone d’extraction retard´ee (et atteint donc le

Trajectoire des ions

Figure3.13 –Illustration du fonctionnement du programme. En haut, le d´elai est fix´e `a 4

µs, et les ions franchissent la zone d’extraction retard´ee. En bas, le d´elai est de 3µs, et les

ions sont repouss´es par la premi`ere ´electrode de cette zone.

Les plaques que l’on voit sur la figure 3.13 sont (en partant de la droite) : la plaque

continue, les deux plaques de l’extraction retard´ee, une grille `a la masse et une lentille de

Einzel compos´ee de 4 plaques (dont les deux `a l’ext´erieur sont `a la masse). Je rappelle

que la goutte explose entre la plaque continue et la premi`ere plaque de l’extraction

retard´ee, donc les ions sont cr´e´es entre ces deux plaques. Les points rouges repr´esentent

la position de l’ion `a chaque µs. Donc, pour le premier point (point le plus `a droite) il

s’est d´ej`a ´ecoul´e 1 µs. On constate qu’au bout de 4 µs, l’ion est au niveau de la premi`ere

plaque d’extraction. L’ion passe l’extraction retard´ee car dans le programme je d´eclenche

l’extraction avec un d´elai de 4µs pour la figure du haut. Puisque l’ion au bout de 4µs est

chang´e le d´elai qui vaut maintenant 3 µs. L’ion au bout de 3 µs, se trouve juste avant la

premi`ere plaque de l’extraction retard´ee qui est port´ee `a cet instant `a 2900 V. L’ion n’a

donc pas l’´energie suffisante pour franchir cette barri`ere de potentiel et rebrousse chemin.

En r´esum´e, pour que l’ion puisse atteindre le d´etecteur, il est n´ecessaire qu’il ait

franchi la premi`ere plaque de l’extraction retard´ee avant que celle-ci ne soit port´ee au

potentiel d’extraction.