專利名稱：一種電子轟擊離子源機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子轟擊離子源機構，尤其是涉及一種能提供5000V高壓對樣品離子進行加速聚焦的電子轟擊離子源機構。
背景技術：
在質譜儀器中影響儀器靈敏度的關鍵是離子源對樣品離子的加速聚焦作用，而且對于磁場扇形質譜儀，離子源和接收器的狹縫大小也會影響到質譜儀器的靈敏度。電子轟擊離子源是比較常見的用于磁分析儀器的離子源，它利用慢電子對樣品進行轟擊，使樣品的分子(原子)失去電子成為正離子，或者得到電子成為負離子。對于質譜儀器，離子源對樣品的離化效率，所形成的光學系統(tǒng)對樣品離子的加速聚焦所形成的聚焦離子束，能否高效率的被質譜儀器所使用，是質譜儀器的關鍵問題。離子源的性能對于質譜儀器的靈敏度和分辨率起著至關重要的意義，提高離子源的性能對于其器性能的提高有著重要作用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種電子轟擊離子源機構，通過對聚焦極片組件上施加不同的電壓形成最高電壓為5000V的離子光學系統(tǒng)，對樣品進行離化加速聚焦，得到需要的離子束。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現:一種電子轟擊離子源機構，包括進樣組件、電離室、聚焦極片組件及出口狹縫組件，所述的進樣組件固定連接在電離室上，所述的電離室、聚焦極片組件及出口狹縫組件依次設置:進樣組件:包括兩根進樣導管、設置在進樣導管間的彈簧及將進樣導管固定在電離室上的進樣管固定片；電離室:包括電離盒、推出極、陰極組件及電子接收機組件，所述的推出極安裝在電離盒上，所述的陰極組件及電子接收機組件與進樣組件連接；聚焦極片組件:由依次排列設置的拉出極、屏蔽片、兩塊聚焦透鏡、X聚焦極、Y聚焦極構成；出口狹縫組件:包括出口狹縫片、出口狹縫座、狹縫固定座、限孔狹縫及總離子流接收極，所述的出口狹縫座套設在狹縫固定座外，所述的出口狹縫片及限孔狹縫分別設置在出口狹縫座的兩側表面，所述的總離子流接收極設置在出口狹縫座朝向聚焦極片組件的一側表面。所述的進樣組件中設置有兩根進樣導管實現左右兩路進樣。 所述的進樣組件聯(lián)通在電離盒內，該電離盒內保持真空狀態(tài)。所述的聚焦極片組件對電離室中的樣品離子進行加速聚焦形成離子束，聚焦極片組件采用了 6組極片，形成多組可調節(jié)的電極，實現離子源光學系統(tǒng)的調節(jié)，調節(jié)方便可靠，效率高。聚焦極片組件對不同極片上分布不同電壓，形成離子源的光學系統(tǒng)，對樣品離子束加速聚焦形成用于質譜分析的離子束，同時極片上的電壓可以通過控制系統(tǒng)調節(jié)實現所需的電壓分布。所述的離子束為具有5000V高壓的飛行離子束。所述的出口狹縫組件中控制狹縫的長度為10_15mm，狹縫的寬度可調節(jié)，對于不同分辨率的條件質譜分析都可以使用。所述的狹縫的寬度調節(jié)寬度范圍為0.01-0.3mm,優(yōu)選0.2mm、0.lmm、0.05mm、
0.03mm、0.015mm。與現有技術相比，本發(fā)明能夠對樣品離子進行5000V的高壓加速聚焦，該離子源利用極片聚焦系統(tǒng)實現離子源的光學聚焦，可以得到用于高分辨質譜的樣品離子束。同時，該離子源可實現離子源狹縫的調節(jié)，對于不同分辨率和不同靈敏度的質譜分析條件下都適用。對離子源的光學系統(tǒng)進行精確地計算和仿真分析，為離子源的結構設計提供理論依據，得到可靠的數據，為儀器設計提供了指導作用。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖；圖2為聚焦極片組件、電離室及進樣組件處的主視結構示意圖；圖3為聚焦極片組件、電離室及進樣組件處的側視結構示意圖；圖4為圖3中A-A截面示意圖；圖5為出口狹縫組件的主視結構示意圖；圖6為圖5中A-A截面示意圖；圖7為出口狹縫組件的后視結構示意圖。圖中，I為進樣組件、11為第一進樣導管、12為第二進樣導管、13為彈簧、14為進樣管固定片;2為電離室、21為電離盒、22為推出極、23為離子源支撐桿組件、24為小磁鐵組件、25為銷子、26為磁棍組件、27為定位墊、28為陰極組件、29為電子接收機組件；3為聚焦極片組件、31為Y聚焦極、32為X聚焦極、33為第一聚焦透鏡、34為第二聚焦透鏡、35為屏蔽片、36為拉出極；4為出口狹縫組件、41為定位銷、42為狹縫固定座、43為固定片、44為出口狹縫片、45為陶瓷墊圈、46為出口狹縫座、47為引線、48為限孔狹縫、49為總離子流接收極。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。實施例一種電子轟擊離子源機構，其結構如圖1所示，包括進樣組件1、電離室2、聚焦極片組件3及出口狹縫組件4，進樣組件I固定連接在電離室2上，電離室2、聚焦極片組件3及出口狹縫組件4依次設置。進樣組件1、電離室2、聚焦極片組件3的結構如圖2-4所示，進樣組件I包括第一進樣導管11、第二進樣導管12，設置在兩根進樣導管間的彈簧13及將進樣導管固定在電離室2上的進樣管固定片14。電離室2包括電離盒21、推出極22、離子源支撐桿組件23、小磁鐵組件24、銷子25、磁棍組件26、定位墊27、陰極組件28、電子接收機組件29。推出極22安裝在電離盒21上，陰極組件28及電子接收機組件29與進樣組件I連接。聚焦極片組件3由自電離室2向出口狹縫組件4依次排列設置的拉出極36、屏蔽片35、第二聚焦透鏡34、第一聚焦透鏡33、X聚焦極32、Y聚焦極31構成。出口狹縫組件4的結構如圖5_7所示，包括定位銷41、狹縫固定座42、固定片43、出口狹縫片44、陶瓷墊圈45、出口狹縫座46、弓丨線47、限孔狹縫48、總離子流接收極49，出口狹縫座46套設在狹縫固定座42外，出口狹縫片44及限孔狹縫48分別設置在出口狹縫座46的兩側表面，總離子流接收極49設置在出口狹縫座46朝向聚焦極片組件3的一側表面。實驗時，電離盒21通過離子源支撐桿組件23連接到離子源的端子法蘭上，整個結構密閉于離子源殼體的真空內。通過進樣系統(tǒng)組件進樣，第一進樣導管11和第二進樣導管12進樣；樣品進入電離室2后進行電離，形成帶電的樣品離子，在推出極22的作用下推出電離室，進入聚焦極片組件進行加速聚焦。聚焦極片組是整個系統(tǒng)的核心部件。聚焦極片組件包括:Y聚焦極31、X聚焦極32、第二聚焦透鏡34、第一聚焦透鏡33、屏蔽片35、拉出極36。樣品離子通過極片組件的加速聚焦作用形成離子束。在聚焦極片組的作用下，得到具有5000V高壓的飛行離子束，且具有較小的離子束徑。具有5000eV動能的飛行離子束最終要飛離聚焦極片組通過圖2所示的出口狹縫組件。可調狹縫組件可以實現手動和自動調節(jié)，其狹縫規(guī)格為縫長度10-15mm，具有5個不同寬度的狹縫，寬度范圍在0.01-0.3mm可調節(jié)，例如0.2mm、0.lmm、0.05mm、0.03mm、
0.015mm。不同的縫寬對應著不同儀器分辨率和靈敏度要求?？p寬越小，儀器分辨率越高，相應的靈敏度會降低。整個電子轟擊離子源內部處于10_7到10_9pa的高真空狀態(tài)，對于接口部分采用法蘭密封，包括引線的端子法蘭和進樣系統(tǒng)的連接法蘭，法蘭密封出采用無氧紫銅墊片。本發(fā)明所述的用于雙聚焦磁質譜儀的電子轟擊離子源，能夠對樣品離子進行5000V的高壓加速聚焦，該離子源利用極片聚焦系統(tǒng)實現離子源的光學聚焦，可以得到用于高分辨質譜的樣品離子束。同時，該離子源可實現離子源狹縫的調節(jié)，對于不同分辨率和不同靈敏度的質譜分析條件下都適用。離子源的結構設計具有可靠的理論依據和計算仿真的驗證，為質譜儀器發(fā)展提供有用的信息。
權利要求
1.一種電子轟擊離子源機構，其特征在于，該機構包括進樣組件、電離室、聚焦極片組件及出口狹縫組件，所述的進樣組件固定連接在電離室上，所述的電離室、聚焦極片組件及出口狹縫組件依次設置: 進樣組件:包括兩根進樣導管、設置在進樣導管間的彈簧及將進樣導管固定在電離室上的進樣管固定片； 電離室:包括電離盒、推出極、陰極組件及電子接收機組件，所述的推出極安裝在電離盒上，所述的陰極組件及電子接收機組件與進樣組件連接； 聚焦極片組件:由依次排列設置的拉出極、屏蔽片、兩塊聚焦透鏡、X聚焦極、Y聚焦極構成； 出口狹縫組件:包括出口狹縫片、出口狹縫座、狹縫固定座、限孔狹縫及總離子流接收極，所述的出口狹縫座套設在狹縫固定座外，所述的出口狹縫片及限孔狹縫分別設置在出口狹縫座的兩側表面，所述的總離子流接收極設置在出口狹縫座朝向聚焦極片組件的一側表面。
2.根據權利要求1所述的一種電子轟擊離子源機構，其特征在于，所述的進樣組件中設置有兩根進樣導管實現左右兩路進樣。
3.根據權利要求1所述的一種電子轟擊離子源機構，其特征在于，所述的進樣組件聯(lián)通在電離盒內，該電離盒內保持真空狀態(tài)。
4.根據權利要求1所述的一種電子轟擊離子源機構，其特征在于，所述的聚焦極片組件對電離室中的樣品離子進行加速聚焦形成離子束。
5.根據權利要求4所述的一種電子轟擊離子源機構，其特征在于，所述的離子束為具有5000V高壓的飛行離子束。
6.根據權利要求1所述的一種電子轟擊離子源機構，其特征在于，所述的出口狹縫組件中控制狹縫的長度為10-15mm，狹縫的寬度可調節(jié)。
7.根據權利要求1所述的一種電子轟擊離子源機構，其特征在于，所述的狹縫的寬度范圍為 0.01-0.3mm。
8.根據權利要求7所述的一種電子轟擊離子源機構，其特征在于，所述的狹縫的寬度優(yōu)選 0.2mm、0.lmm、0.05mm、0.03mm、0.015mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子轟擊離子源機構，包括進樣組件、電離室、聚焦極片組件及出口狹縫組件，進樣組件固定連接在電離室上，電離室、聚焦極片組件及出口狹縫組件依次設置。與現有技術相比，本發(fā)明能夠對樣品離子進行5000V的高壓加速聚焦，該離子源利用極片聚焦系統(tǒng)實現離子源的光學聚焦，可以得到用于高分辨質譜的樣品離子束。同時，該離子源可實現離子源狹縫的調節(jié)，對于不同分辨率和不同靈敏度的質譜分析條件下都適用。離子源光學系統(tǒng)依據經過精確計算和仿真分析的可靠數據。
文檔編號H01J49/14GK103208411SQ20131012331
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月10日 優(yōu)先權日2013年4月10日
發(fā)明者章蘭珠, 楊遂平, 鄭磊, 謝黨 申請人:華東理工大學