离子源的电离器组件、离子源及二次离子质谱仪制造技术

本申请提供了离子源的电离器组件、离子源及二次离子质谱仪，将化合物储库分隔为多个区域，多个区域中均设置化合物，使化合物的总表面积大于相关技术中化合物的总表面积，从而可以使化合物在工作过程中被完全消耗，节省资源的同时延长电离器组件的寿命。的同时延长电离器组件的寿命。的同时延长电离器组件的寿命。

【技术实现步骤摘要】
离子源的电离器组件、离子源及二次离子质谱仪


[0001]本申请涉及样品分析
，尤其涉及离子源的电离器组件、离子源及二次离子质谱仪。

技术介绍

[0002]相关技术的离子源的电离器组件的化合物储库中的化合物往往不能充分利用，导致电离器组件的寿命大幅减少。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请的目的在于提出离子源的电离器组件、离子源及二次离子质谱仪。
[0004]基于上述目的，本申请提供了一种离子源的电离器组件，离子源用于二次离子质谱，电离器组件包括化合物储库；
[0005]化合物储库内部设置有至少一片分隔片，至少一片分隔片将化合物储库分隔为至少两个区域，每个区域内分别设置有用于产生蒸汽的化合物。
[0006]本申请还提供了一种离子源，包括上述的电离器组件。
[0007]本申请还提供了一种二次离子质谱仪，包括上述的离子源。
[0008]从上面所述可以看出，本申请提供的离子源的电离器组件、离子源及二次离子质谱仪，将化合物储库分隔为多个区域，多个区域中均设置化合物，使化合物的总表面积大于相关技术中化合物的总表面积，从而可以使化合物在工作过程中被完全消耗，节省资源的同时延长电离器组件的寿命。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
>[0010]图1为相关技术的离子源的结构示意图。
[0011]图2为本申请实施例的电离器组件的结构示意图。
[0012]图中的附图标记包括：电离端1、化合物储库2、电离端金属丝3、储库金属丝4、蒸汽传输管道5、固定杆6、离子引出板7、蒸汽扩散区域8、支撑杆9。
具体实施方式
[0013]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本申请进一步详细说明。
[0014]需要说明的是，除非另外定义，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。“包括”或者“包含”等类似的
词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
[0015]二次离子质谱(Secondary Ion Mass Spectrometry)或称离子探针(Ion probe)是微区原位分析的一种先进方法。使用经过加速的一次离子束聚焦后轰击被测样品表面，样品表面成分被溅射出，并有部分原子、分子和原子团被电离，即二次离子，在样品表面经过高压加速后进入质谱仪进行分析，得到样品在微区范围内的元素、同位素信息。
[0016]离子探针分析时，离子源的亮度与稳定性是最为关键的参数之一。图1示出了相关技术的离子源的结构。离子源包括电离器组件和离子引出板7。电离器组件由电离端1、化合物储库2、蒸汽传输管道5、高压加载器及固定杆6组成。通过高压加载器在电离器组件上加载数千伏特的正高压电，对围绕在化合物储库2周围的储库金属丝4通入电流，将储库金属丝4加热，因为高温而逃逸出储库金属丝4的电子受到电离器组件上正高压电的吸引而轰击化合物储库2。轰击化合物储库2的电子的能量将化合物储库2加热，使其中的化合物部分蒸发，蒸发产生的蒸汽通过蒸汽传输管道5扩散至电离端1。对电离端1周围的电离端金属丝3通入电流，电离端金属丝3发射电子将电离端1加热至800℃以上，使扩散至电离端1的蒸汽在高温环境下电离。电离产生的离子通过电离端1和离子引出板7之间的电场加速并进入后续的离子光路。并且，通过改变通入储库金属丝4中电流的大小可以控制储库中产生的蒸汽量，从而控制离子束的强度。
[0017]因此，为了确保离子源的亮度与稳定性，离子源的电离器组件作为耗材是经常需要更换的组件，当其中的化合物无法提供蒸汽时则需要更换电离器组件。
[0018]相关技术的电离器组件的化合物储库在加热时，其中的化合物粉末受热后会逐渐形成一个块状固体，导致受热表面积逐渐减小。因此，为了保持固定的发射离子束强度，需要增加通入储库金属丝4的电流，来提升化合物储库位置的温度。但是，当化合物的体积减小到约为原始体积的三分之一时，即使大幅增加通入储库金属丝4的电流也无法继续获得持续的蒸汽。也就是说电离器组件损失了约三分之一的使用寿命。
[0019]基于相关技术的上述电离器组件损失使用寿命的缺点，本申请实施例提供了离子源的电离器组件、离子源及二次离子质谱仪。
[0020]本申请提供的离子源的电离器组件、离子源及二次离子质谱仪，将化合物储库分隔为多个区域，多个区域中均设置化合物，使化合物的总表面积大于相关技术中化合物的总表面积，从而可以使化合物在工作过程中被完全消耗，节省资源的同时延长电离器组件的寿命。
[0021]图2示出了本申请实施例的电离器组件的结构。
[0022]如图2所示，本申请实施例提供了一种离子源的电离器组件，离子源用于二次离子质谱，电离器组件包括化合物储库2。
[0023]化合物储库2内部设置有至少一片分隔片，至少一片分隔片将化合物储库2分隔为至少两个区域，每个区域内分别设置有用于产生蒸汽的化合物。
[0024]参考图2，在本实施例中，分隔片可以为八片，八片分隔片将化合物储库2均匀分配为八个区域。分隔片还可以为六片、十片，对于分隔片的数量，本申请实施例不作限定。
[0025]这样，每个区域内的化合物都能够得到充分的加热，并且分开设置的化合物使得
化合物的总体表面积大幅增加，以使化合物可以被完全消耗，即节省能源又可以延长电离器组件的约三分之一的使用寿命。
[0026]作为一个可选的实施例，电离器组件还包括电离端1、蒸汽传输管道5、第一金属丝、第二金属丝、第一电流源、第二电流源和电压加载器。
[0027]蒸汽传输管道5的两端分别连接化合物储库2与电离端1；第一金属丝设置在化合物储库2的外围，第一电流源与第一金属丝连接；第二金属丝设置在电离端1的外围，第二电流源与第二金属丝连接；电压加载器与化合物储库2连接。
[0028]在本实施例中，通过电压加载器在化合物储库2上加载数千伏特的正高压电，再通过第一电流源对围绕在化合物储库2周围的第一金属丝4通入电流，将第一金属丝4加热，因为高温而逃逸出第一金属丝的电子受到化合物储库2上正高压电的吸引而轰击化合物储库2。轰击化合物储库2的电子的能量将化合物储库2加热，使其中的化合物部分蒸发，蒸发产生的蒸汽通过蒸汽传输管道5扩散至电离端1。通过第二电流源对电离端1周围的第二金属丝3通入电流，第二金属丝发射电子将电离端1加热至800℃以上，使扩散至电离端1的蒸汽在高温环境下电离。
[0029]这样，通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子源的电离器组件，所述离子源用于二次离子质谱，其特征在于，所述电离器组件包括化合物储库；所述化合物储库内部设置有至少一片分隔片，所述至少一片分隔片将所述化合物储库分隔为至少两个区域，每个所述区域内分别设置有用于产生蒸汽的化合物。2.根据权利要求1所述的电离器组件，其特征在于，还包括电离端、蒸汽传输管道、第一金属丝、第二金属丝、第一电流源、第二电流源和电压加载器；所述蒸汽传输管道的两端分别连接所述化合物储库与所述电离端；所述第一金属丝设置在所述化合物储库的外围，所述第一电流源与所述第一金属丝连接；所述第二金属丝设置在所述电离端的外围，所述第二电流源与所述第二金属丝连接；所述电压加载器与所述化合物储库连接。3.根据权利要求1所述的电离器组件，其特征在于，所述分隔片设置有片状凸起。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇，唐国强，李秋立，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：