一种镅241脱附电离离子源装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种镅241脱附电离离子源装置，涉及离子源技术领域，主要包括镅241、镅241的夹持装置、R轴旋转平台、载物台。镅241安装在镅241的夹持装置上，夹持装置安装在R轴旋转平台上。将涂有样品的载玻片安装在载物台上，载物台和R轴旋转平台分别安装在两个XYZ轴位移平台上，两个XYZ轴移动平台分别实现在X、Y和Z三个方向上移动调整。由镅241衰变产生的α粒子在空气中产生一系列等离子体射入样品表面，将样品表面的分子电离、脱附，这些离子会由进样口进入质谱仪进行检测。调整镅241、样品载物台和进样口的相对位置，使质谱仪得到最佳的离子信号。从而达到操作安全、简单，能够对常见的分子实现快速检测的目的。分子实现快速检测的目的。分子实现快速检测的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种镅241脱附电离离子源装置


[0001]本专利技术涉及离子源
，特别是涉及一种镅241脱附电离离子源。

技术介绍

[0002]镅241脱附电离离子源(AmDI)采用的元素为镅241，它的半衰期是432.2年，在衰变过程中产生镎原子，α粒子和微量伽马射线。该离子源主要利用的是镅
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241衰变产生的α粒子。α粒子由两个质子和两个中子组成，具有的动能约为5.5MeV。在与空气中的分子的碰撞过程中，α粒子通过消耗自身能量电离分子，在空气中产生约1.4
×
105个离子对，包含许多电子、阳离子和阴离子。由α粒子形成的含有电子、阳离子和阴离子的等离子体进一步与分析物作用，实现对分析物的电离和解吸。此特性非常适合利用在质谱仪前端的离子源装置中。
[0003]目前，大多数离子源在工作中需要涉及到高电压、高温、激光、超声波和微波等能量来源，在某种程度上具有一定危险性，同时装置体积较大，不易携带；组成复杂，购买和维护成本较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供能在常温常压下工作、简易、低成本的、安全系数高的质谱电离装置。为此，本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种镅241脱附电离离子源装置，主要包括：镅241、镅241的夹持装置、R轴旋转平台、样品载物台，镅241安装在镅241的夹持装置上，夹持装置安装在R轴旋转平台上；将涂有样品的载玻片安装在载物台上，载物台和R轴旋转平台分别安装在两个XYZ轴位移平台上，两个XYZ轴移动平台分别实现在X、Y和Z三个方向上移动调整。
[0006]进一步的，夹持装置由镅241固定装置和该固定装置的夹具组成，镅241固定装置由圆锥状的头部和圆柱体的主体组成，圆柱体与圆锥体的结合部有一个与镅241体积适配的凹槽，圆柱体中心存在一个圆柱形管道，圆柱形管道内存在一个M6的螺纹孔，镅241插入凹槽后，将M6螺丝插入螺纹孔至顶端使镅241紧贴凹槽内壁。
[0007]进一步的，夹持装置中的镅241固定装置通过夹具与R轴旋转平台相连，夹具设有两个夹臂，两夹臂中间部位分别向内凹进为半圆形，使两夹臂中间形成圆孔形的容腔，镅241固定装置穿过夹具中间的圆孔，在夹具两夹臂的前端使用M3螺丝，穿过对应的M3螺纹孔，拧紧M3螺丝，使夹具两侧靠近，夹紧镅241固定装置。
[0008]进一步的，R轴旋转平台表面有适配于夹持装置夹具底座的M3螺纹孔，通过插入M3螺丝至螺纹孔将夹具安装在R轴旋转平台。
[0009]进一步的，R轴旋转平台可以旋转360
°
，R轴旋转平台安装在第一XYZ轴移动平台上。
[0010]进一步的，涂有样品的载玻片安装在载物台上，载物台两侧有金属夹片，用于夹紧载玻片，载物台安装在第二XYZ轴移动平台上。
[0011]进一步的，第一XYZ轴移动平台和第二XYZ轴移动平台实现在X、Y和Z三个方向上调整安装在其上的R轴旋转平台以及载物台的位置。
[0012]本专利技术将镅241从侧面插入夹持装置的镅241固定装置设有的内侧凹槽中。将带有镅241的夹持装置安装在R轴旋转平台上，将R轴旋转平台固定在第一XYZ轴位移平台上。通过R轴旋转平台调整镅241的朝向，通过第一XYZ轴位移平台调整镅241的水平位置和垂直高度。将样品制备在载玻片表面，固定在载物台上。将载物台固定在第二XYZ轴位移平台，通过第二XYZ轴位移平台调整样品的位置位于质谱仪进样口和镅241之间。调整镅241、载玻片和进样口的相对位置，使质谱仪得到最佳的离子信号。由镅
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241衰变产生的α粒子在空气中产生一系列电子、阳离子、阴离子，这些等离子体会射入样品表面，将样品表面的分子电离、脱附，这些离子会由进样口进入质谱仪进行检测。从而达到操作安全、简单，能够对常见的分子实现快速检测的目的。
[0013]本装置所述的镅241，是一种常见的核废料，普遍以二氧化镅的形式存在。本装置所用的镅241厚约0.2毫米，直径约为2毫米，覆盖在一层2微米厚的金的涂层下。镅241在衰变过程中产生镎原子，α粒子和微量伽马射线。
[0014]本装置所述的镅
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241等离子体脱附离子源装置与其他离子源装置相比，具有以下特点：
[0015]本装置无需施加外加电压，无需真空环境，在室温和常压下实现对分子的电离和检测。本装置安全性高，所需的镅241常用于烟雾报警器，在安全使用范围内，其释放出的阿尔法粒子对人体危害可以忽略不计。本装置易搭建，成本较低，方便拆卸、维修和携带。本装置的检测速度快，在数秒内即可实现对目标分析物的电离。
附图说明
[0016]图1是本专利技术镅241脱附电离离子源装置的夹持端示意图；
[0017]图2是本专利技术镅241脱附电离离子源装置的载物端示意图；
[0018]图中：101、第一XYZ轴移动平台；102、第二XYZ轴移动平台；201、第一平台支架；202、第二平台支架；3、R轴移动平台；4、连接板；5、镅241固定装置；6、夹具；7、夹紧螺丝；8、凹槽；9、固定板；10、固定平台；11、载物台、12、夹片；13、紧固螺钉。
具体实施方式
[0019]以下结合附图对一种镅241脱附电离离子源装置进一步详细说明。
[0020]本专利技术镅241脱附电离离子源装置包括相互配合使用的夹持端和载物端，其中夹持端如附图1所示，包括第一XYZ轴移动平台101，该第一XYZ轴移动平台101上设有第一平台支架201，第一平台支架201侧面设有连接板4，该连接板4的外侧设有R轴移动平台3，所述的R轴移动平台3上设有用于固定镅241的夹持装置。
[0021]所述的夹持装置由镅241固定装置5和该固定装置的夹具6两部分组成。镅241的固定装置由圆锥状的头部和圆柱体的主体组成。在圆柱体与圆锥体的结合部有一个与镅241体积适配的凹槽8。将镅241置于凹槽8中，其正中心在圆锥体中垂线上，在圆柱体中心存在一个圆柱形管道，管道前端位于圆柱体的主体顶端，末端与凹槽8的中心重合。在圆柱体中间圆柱形管道内存在一个M6的螺纹孔，在圆柱体顶端垂直插入一个M6螺丝，螺丝旋进后顶
住镅241，使镅241紧贴镅241固定装置的圆锥体底部。所述的固定装置的夹具6包括底座，以及底座上设有的两个夹臂，两夹臂中间部位分别向内凹进为半圆形，使两夹臂中间形成圆孔形容腔，用于将镅241固定装置5夹持在该容腔内。该夹具6的两夹臂前端部设有贯通两夹臂的M3螺纹孔，固定装置的夹具6从外侧夹住镅241固定装置5，M3螺丝穿过夹具6一侧夹臂的M3螺纹孔插入另一侧的M3螺纹孔，旋紧M3螺丝将镅241固定装置5夹紧固定。夹具6的松紧由M3螺丝插入螺纹孔的程度调节。该夹持装置用M3螺丝固定在R轴旋转平台3上。
[0022]参见附图2，本专利技术的载物端包括第二XYZ轴移动平台102，该第二XYZ轴移动平台102上设有第二平台支架202，第二平台支架202侧面设有固定板9，固定板9底部向外延伸形成水平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镅241脱附电离离子源装置，其特征在于：该装置主要包括：镅241、镅241的夹持装置、R轴旋转平台、样品载物台，镅241安装在镅241的夹持装置上，夹持装置安装在R轴旋转平台上；将涂有样品的载玻片安装在载物台上，载物台和R轴旋转平台分别安装在两个XYZ轴位移平台上，两个XYZ轴移动平台分别实现在X、Y和Z三个方向上移动调整。2.根据权利要求1所述的一种镅241脱附电离离子源装置，其特征在于：夹持装置由镅241固定装置和该固定装置的夹具组成，镅241固定装置由圆锥状的头部和圆柱体的主体组成，圆柱体与圆锥体的结合部有一个与镅241体积适配的凹槽，圆柱体中心存在一个圆柱形管道，圆柱形管道内存在一个M6的螺纹孔，镅241插入凹槽后，将M6螺丝插入螺纹孔至顶端使镅241紧贴凹槽内壁。3.根据权利要求2所述的一种镅241脱附电离离子源装置，其特征在于：夹持装置中的镅241固定装置通过夹具与R轴旋转平台相连，夹具设有两个夹臂，两夹臂中间部位分别向内凹进为半圆形，使两夹臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新星，邢栋，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：