长寿命电子倍增器制造技术

一种电子倍增器包含：一系列离散电子发射表面或连续电子发射电阻表面，其被配置成提供电子放大链；及外壳，其环绕所述一系列电子发射表面或所述连续电子发射电阻表面且将所述外壳内部的环境与所述外壳外部的环境分离。所述外壳包含电子可透射、不透气屏障，其被配置成允许电子穿过所述外壳以到达所述一系列离散电子发射表面中的第一离散电子发射表面或所述连续电子发射电阻表面的第一部分。所述连续电子发射电阻表面的第一部分。所述连续电子发射电阻表面的第一部分。

【技术实现步骤摘要】
长寿命电子倍增器


[0001]本公开大体上涉及包含长寿命电子倍增器的质谱领域。

技术介绍

[0002]质谱仪将分析物电离以形成带电的粒子或离子，所述带电的粒子或离子根据质荷比分离。离子可撞击离子检测器表面以产生次级粒子，例如次级电子。电子倍增器通常用于放大次级电子以产生可检测信号，所述可检测信号与撞击离子检测器的离子的数目成比例。质谱图展示随质荷比而变的所检测的离子的相对丰度。
[0003]电子倍增器通常借助于次级电子发射操作。粒子撞击表面，这使得表面释放多个电子。一种类型的电子倍增器被称作具有一系列离散表面(倍增极)的离散倍增极电子倍增器。所述一系列离散表面中的每一倍增极被设定为不断增加的正电压。替代地，连续倍增极电子倍增器具有连续半导体表面，使得所述表面具有从入口到出口不断增加的正电压。在一个电位下释放的电子移动到更正电位的表面且撞击更正电位的表面，从而引起更多电子的释放。当电子从入口移动到出口时，电子的数目可显著增加，从而产生更强的信号。
[0004]电子倍增器随时间“老化”。这被认为是由于有机化合物通过电子“缝合”到倍增极。表面处的有机材料接着降低倍增极的产率。这引起增益的降低，从而使得所施加的阴极电位的再校准成为必要以恢复所要增益。此频繁的再校准对于用户来说是不方便的，且当所需的电位超出相关联的电源的能力或倍增器自身的击穿电位时最终导致更换倍增器。
[0005]从前述内容应了解，需要改进的电子倍增器，确切地说，需要具有更长寿命的电子倍增器。

技术实现思路

[0006]在第一方面中，一种电子倍增器可包含：一系列离散电子发射表面或连续电子发射电阻表面，其被配置成提供电子放大链；及外壳，其环绕一系列电子发射表面或连续电子发射电阻表面且将外壳内部的环境与外壳外部的环境分离。所述外壳可包含电子可透射、不透气屏障，其被配置成允许电子穿过外壳以到达一系列离散电子发射表面中的第一离散电子发射表面或连续电子发射电阻表面的第一部分。
[0007]在第一方面的各种实施例中，电子可透射、不透气屏障可包含陶瓷薄片。
[0008]在特定实施例中，陶瓷可包含氮化硅(SiN)、二氧化硅(SiO2)、碳化硅(SiC)、一氧化硅(SiO)、氮化钛(TiN)、氮化铍(Be3N2)、碳化硼(B4C)、碳化铝(Al4C3)，或其任何组合。
[0009]在第一方面的各种实施例中，电子可透射、不透气屏障可包含金属箔片、聚合物膜，或其任何组合。在特定实施例中，金属箔片可包含铝(Al)、金(Au)、镍(Ni)、铍(Be)、钛(Ti)、镁(Mg)、不锈钢，或其任何组合。在特定实施例中，聚合物膜可包含聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺
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酰亚胺、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚吡咯、纤维素、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛、聚对二甲苯基，或其任何组合。在特定实施例中，聚合物膜可以是金属化膜。在特定实施例中，电子可透射、不透气屏障可包含被定位成与金属箔片或
聚合物膜相邻的高透射栅。
[0010]在第一方面的各种实施例中，外壳可被密闭性密封以在外壳内部维持与外壳外部的环境分离的真空。在特定实施例中，外壳可进一步包含吸气材料。
[0011]在第一方面的各种实施例中，外壳可进一步包含低气体传导性通风口，以部分地均衡内部与外部之间的压力。在特定实施例中，低气体传导性通风口可包含管。在特定实施例中，所述管可含有吸收材料以防止有机污染物进入外壳。在特定实施例中，吸收材料可包含分子筛、活性碳，或其任何组合。
[0012]在第一方面的各种实施例中，电子可透射、不透气屏障可被配置成处于比一系列离散电子发射表面中的第一离散电子发射表面或连续电子发射半导体表面的入口端的电位更负的电位。
[0013]在第一方面的各种实施例中，电子可透射、不透气屏障可保持接地。
[0014]在第一方面的各种实施例中，一种质谱仪可包含：离子源，其被配置成从样品产生离子；质量分析仪，其被配置成基于质荷比使离子分离；及检测器。所述检测器可包含：转换倍增极；及第一方面的电子倍增器。在特定实施例中，所述检测器可进一步包含第二转换倍增极，其中离子可具有负电荷，转换倍增极可被配置成当用离子撞击时产生低分子量正离子和/或质子，且第二转换倍增极可被配置成当用低分子量正离子和/或质子撞击时产生电子。在特定实施例中，所述离子可具有正电荷，且转换倍增极可被配置成当用离子撞击时产生电子。
[0015]在第二方面中，一种分析样品的方法包含：用离子源使样品电离以产生离子；基于质量分析仪中的质荷比使离子分离；将离子引导到转换倍增极以产生电子；使电子穿过电子倍增器的外壳的电子可透射、不透气屏障以撞击一系列离散电子发射表面中的第一离散电子发射表面或连续电子发射半导体表面；用一系列离散电子发射表面或连续电子发射半导体表面放大电子；及在阳极处产生与到达阳极的放大的电子成比例的信号，所述信号与样品中的化合物的量成比例。
附图说明
[0016]为了更完整地理解本文所公开的原理和其优点，现在参考结合附图进行的以下描述，在附图中：
[0017]图1是根据各个实施例的示例性质谱系统的框图。
[0018]图2A和2B分别示出了离散倍增极电子倍增器和连续倍增极电子倍增器的操作。
[0019]图3A和3B说明根据各种实施例的示例性电子倍增器。
[0020]图4说明根据各种实施例的在电子倍增器的入口处使用的电子可透射、不透气屏障。
[0021]图5A和5B说明根据各种实施例的示例性离子检测器。
[0022]图6说明根据各种实施例的通过质谱分析分析样品的示例性方法。
[0023]应当理解的是，附图不一定按比例绘制，附图中的对象彼此之间的关系也不一定按比例绘制。附图是旨在使本文公开的设备、系统和方法的各个实施例清楚且易于理解的描绘。适当的时候，贯穿附图，将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。而且，应当理解的是，附图不旨在以任何方式限制本专利技术教导的范围。
具体实施方式
[0024]本文中描述长寿命电子倍增器的实施例。
[0025]本文所使用的章节标题仅仅是出于组织的目的并且不应被解释为以任何方式限制所描述的主题。
[0026]在对各个实施例的这种详细描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以提供对所公开的实施例的透彻理解。然而，本领域的技术人员将理解，可以在有或没有这些具体细节的情况下实践这些各个实施例。在其它情况下，结构和装置以框图形式示出。此外，本领域的技术人员可以容易地理解，呈现和执行方法的特定顺序是说明性的，并且设想的是，可以改变所述顺序并且所述顺序仍然保持处于本文所公开的各个实施例的精神和范围内。
[0027]本申请中所引用的所有文献和类似材料，包含但不限于专利、专利申请、论文、书籍、专著和互联网网页，出于任何目的通过引用整体明确地并入。除非另外描述，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本文所描述的各个实施例所属领域的普通技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子倍增器，其包括：一系列离散电子发射表面或连续电子发射电阻表面，其被配置成提供电子放大链；及外壳，其环绕所述一系列电子发射表面或所述连续电子发射电阻表面，且将所述外壳内部的环境与所述外壳外部的环境分离，所述外壳包含：电子可透射、不透气屏障，其被配置成允许电子穿过所述外壳以到达所述一系列离散电子发射表面中的第一离散电子发射表面或所述连续电子发射电阻表面的第一部分。2.根据权利要求1所述的电子倍增器，其中所述电子可透射、不透气屏障包含陶瓷薄片。3.根据权利要求2所述的电子倍增器，其中所述陶瓷包含氮化硅(SiN)、二氧化硅(SiO2)、碳化硅(SiC)、一氧化硅(SiO)、氮化钛(TiN)、氮化铍(Be3N2)、碳化硼(B4C)、碳化铝(Al4C3)，或其任何组合。4.根据权利要求1所述的电子倍增器，其中所述电子可透射、不透气屏障包含金属箔片、聚合物膜，或其任何组合。5.根据权利要求4所述的电子倍增器，其中所述金属箔片包含铝(Al)、金(Au)、镍(Ni)、铍(Be)、钛(Ti)、镁(Mg)、不锈钢，或其任何组合。6.根据权利要求4所述的电子倍增器，其中所述聚合物膜包含聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺
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酰亚胺、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚吡咯、纤维素、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛、聚对二甲苯基，或其任何组合。7.根据权利要求4所述的电子倍增器，其中所述聚合物膜是金属化膜。8.根据权利要求4所述的电子倍增器，其中所述电子可透射、不透气屏障包含定位成与所述金属箔片或聚合物膜相邻的高透射栅。9.根据权利要求1所述的电子倍增器，其中所述外壳被密闭性密封，以在所述外壳内部维持与所述外壳外部的所述环境分离的真空。10.根据权利要求9所述的电子倍增器，其中所述外壳进一步包含吸气材料。11.根据权利要求1所述的电子倍增器，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：萨默费尼根有限公司，
类型：发明
国别省市：