一种稳定同位素质谱仪离子源制造技术

本发明专利技术属于质谱仪技术领域，特别涉及一种稳定同位素质谱仪离子源。其技术方案为：一种稳定同位素质谱仪离子源，包括固定底座，固定底座一侧连接有高压电极，固定底座另一侧设置有若干支撑柱，支撑柱的另一侧连接有限位座，支撑柱之间依次安装有用于轰击样品的电离室、用于校正离子束的校正单元和调整离子束宽度的狭缝单元，限位座上连接有用于调节离子束速度的加速单元，固定底座连接有腔体，腔体套设于若干支撑柱外，腔体上连接有用于向电离室输入样品的进样阀门，电离室、校正单元、狭缝单元和加速单元均与高压电极通过高压导线连接。本发明专利技术提供了一种方便调节离子束宽度和能量的稳定同位素质谱仪离子源。稳定同位素质谱仪离子源。稳定同位素质谱仪离子源。

【技术实现步骤摘要】
一种稳定同位素质谱仪离子源


[0001]本专利技术属于质谱仪
，特别涉及一种稳定同位素质谱仪离子源。

技术介绍

[0002]质谱仪旨在测定气态中化学元素及其化合物的同位素组成，离子源的作用是将气态分子转换成正离子形态并加速聚焦成一束离子束，便于后续带电离子磁场分析。离子接收器的作用是用于收集经过电磁铁分析后的离子，带电离子运动具有电流，通过外接设备将电流放大，可测出收集的离子比值，从而测量到不同质荷比的同位素比值。
[0003]磁式质谱仪的工作原理是基于分析物气体分子的空间分离，这些气体分子在质量上被电离并形成离子束，然后确定每种成分的相对含量及其分子量。为了实现这一目标，将被分析的气体注入质谱仪的进样系统，经过初步准备工作后，它通过针阀进入位于泵出到高真空位置的离子源。在离子源中，注入气体的一些分子在被电子束轰击时被电离。产生的正离子或负离子(取决于电离模式)被离子源的离子光学系统收集成窄束，同时被加速到比初始热能传播高很多倍的能量。产生的单离子束被引导到横向均匀磁场(分析器)中，在那里它被分成多个束，每个束包含只有一个m/e值(离子质量/离子电荷)的离子。通过改变磁场的感应，可以将测量所需要的m/e值的离子束引导到离子接收器的收集器中。每个离子束的离子将它们的电荷提供给离子收集器，也就是说，它们在其电路中产生电流。该电流的大小可以作为样品气体中该组分含量的量度。
[0004]现有技术中，样品产生的离子束的宽度和能量不易调节。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种方便调节离子束宽度和能量的稳定同位素质谱仪离子源。
[0006]本专利技术所采用的技术方案为：
[0007]一种稳定同位素质谱仪离子源，包括固定底座，固定底座一侧连接有高压电极，固定底座另一侧设置有若干支撑柱，支撑柱的另一侧连接有限位座，支撑柱之间依次安装有用于轰击样品的电离室、用于校正离子束的校正单元和调整离子束宽度的狭缝单元，限位座上连接有用于调节离子束速度的加速单元，固定底座连接有腔体，腔体套设于若干支撑柱外，腔体上连接有用于向电离室输入样品的进样阀门，电离室、校正单元、狭缝单元和加速单元均与高压电极通过高压导线连接。
[0008]气体样品从进样阀门进入电离室内，电离室内发射的电子轰击气体分子，使气体分子发生电离。电离室产生的离子束经过校正单元校正，使其准确进入狭缝单元。狭缝单元调节离子束的宽度，从而离子束的灵敏度和分辨率。加速单元对离子束进行加速，最终得到确定宽度和能量的离子束。高压电极为各单元为电离室、校正单元、狭缝单元和加速单元等提供电力。本专利技术的离子源结构布置简单，可对离子束进行准确校正，并可调节离子束的宽度和能量。
[0009]作为本专利技术的优选方案，所述固定底座内连接有伺服弹簧，伺服弹簧的另一端连接有安装座，支撑柱与安装座固定，腔体内设置有阻挡限位座的限位结构。伺服弹簧将安装座、支撑柱和限位座往外推，则限位座能压紧在腔体的限位结构上。当通过垫圈调节各部件位置时，限位座的端面位置始终不变，从而限位座能准确地与分析系统真空管线中的定位销连接。
[0010]作为本专利技术的优选方案，所述电离室的一侧设置有用于发射电子的发射极灯丝，电离室的另一侧设置有应用于接收电子的接收极灯丝，进样阀门与电离室通过管路连通。
[0011]作为本专利技术的优选方案，所述电离室的下侧设置有推斥电极，推斥电极上施加电位。推斥电极形成静电场，推动电离室内产生的离子通过校正单元。
[0012]作为本专利技术的优选方案，所述电离室的两侧设置永磁铁，永磁体连接于腔体上，腔体上还连接有用于调节永磁体位置的调节装置。调节装置能将永磁铁从X轴、Y轴和Z轴三个方向进行调节，最终使电子螺旋移动，提高电子轰击气体分子的几率。
[0013]作为本专利技术的优选方案，所述校正单元包括依次设置的校正极、X向校正电极和Y向校正电极，校正极设置校正缝，X向校正电极设置有X轴方向的校正缝，Y向校正电极设置Y轴方向的校正缝。校正极、X向校正电极和Y向校正电极分别从各向对离子束进行调整，保证离子束沿确定的路径行径。
[0014]作为本专利技术的优选方案，所述狭缝单元包括两块弹片，弹片的一端相对于支撑柱固定，腔体上连接有直线馈入装置，弹片的另一端与直线馈入装置的输出端连接，两块弹片上连接有相对设置的狭缝板。直线馈入装置能调节两块弹片的压紧程度，从而弹片的弯曲程度发生改变，弹片的中部带动狭缝板移动，两块狭缝板之间的狭缝间距得到调整。离子束穿过狭缝，从而离子束的宽度调整到所需宽度，从而离子束的灵敏度和分辨率得到准确调节。
[0015]作为本专利技术的优选方案，所述狭缝板内连接有微小校正电极。微小正电极能对离子束进行微小纠偏，保证离子束顺利进入加速单元。
[0016]作为本专利技术的优选方案，所述加速单元包括依次设置的三组加速电极。三组加速电极对离子束进行加速，使得进入分析系统的离子束具有确定的能量值。
[0017]作为本专利技术的优选方案，所述腔体上设置有插板阀接头和分析系统接头。
[0018]本专利技术的有益效果为：
[0019]1.本专利技术的电离室产生的离子束经过校正单元校正，使其准确进入狭缝单元。狭缝单元调节离子束的宽度，从而离子束的灵敏度和分辨率。加速单元对离子束进行加速，最终得到确定宽度和能量的离子束。本专利技术的离子源结构布置简单，可对离子束进行准确校正，并可调节离子束的宽度和能量。
[0020]2.在伺服弹簧的推力作用下，限位座能压紧在腔体的限位结构上。当通过垫圈调节各部件位置时，限位座的端面位置始终不变，从而限位座能准确地与分析系统真空管线中的定位销连接。
附图说明
[0021]图1是本专利技术的结构示意图；
[0022]图2是本专利技术的剖视图；
[0023]图3是本专利技术部分结构的剖视图；
[0024]图4是图3中A
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A向的结构示意图；
[0025]图5是图3中B处的局部放大图；
[0026]图6是图3中C处的局部放大图；
[0027]图7电离室的主视图；
[0028]图8是电离室的俯视图。
[0029]图中：1
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固定底座；2
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高压电极；3
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支撑柱；4
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限位座；5
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电离室；6
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校正单元；7
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狭缝单元；8
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加速单元；9
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腔体；11
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伺服弹簧；12
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安装座；51
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发射极灯丝；52
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接收极灯丝；53
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推斥电极；61
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校正极；62
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X向校正电极；63
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Y向校正电极；71
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弹片；72
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狭缝板；73
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稳定同位素质谱仪离子源，其特征在于：包括固定底座(1)，固定底座(1)一侧连接有高压电极(2)，固定底座(1)另一侧设置有若干支撑柱(3)，支撑柱(3)的另一侧连接有限位座(4)，支撑柱(3)之间依次安装有用于轰击样品的电离室(5)、用于校正离子束的校正单元(6)和调整离子束宽度的狭缝单元(7)，限位座(4)上连接有用于调节离子束速度的加速单元(8)，固定底座(1)连接有腔体(9)，腔体(9)套设于若干支撑柱(3)外，腔体(9)上连接有用于向电离室(5)输入样品的进样阀门(91)，电离室(5)、校正单元(6)、狭缝单元(7)和加速单元(8)均与高压电极(2)通过高压导线连接。2.根据权利要求1所述的一种稳定同位素质谱仪离子源，其特征在于：所述固定底座(1)内连接有伺服弹簧(11)，伺服弹簧(11)的另一端连接有安装座(12)，支撑柱(3)与安装座(12)固定，腔体(9)内设置有阻挡限位座(4)的限位结构。3.根据权利要求1所述的一种稳定同位素质谱仪离子源，其特征在于：所述电离室(5)的一侧设置有用于发射电子的发射极灯丝(51)，电离室(5)的另一侧设置有应用于接收电子的接收极灯丝(52)，进样阀门(91)与电离室(5)通过管路连通。4.根据权利要求3所述的一种稳定同位素质谱仪离子源，其特征在于：所述电离室(5)的下侧设置有推斥电极(53)...

【专利技术属性】
技术研发人员：何俊伟，陈智，谢继红，
申请(专利权)人：成都其联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：