一种用于真空环境的阻抗匹配的同轴导体，包括：导电的内导体；导电的外中空导体，其被配置为基本上沿着内导体的整个长度围绕内导体，其中，外中空导体与内导体分离；至少一个电隔离组件，其位于内导体和外中空导体之间，以保持内导体和外中空导体之间的分离；内导体和外中空导体之间的空间，所述外中空导体是可抽真空的。一种用于真空环境的导电接触组件，其被配置为在第一导体和第二导体之间建立电接触，所述导电接触组件包括：由导电材料制成的主体；主体中的至少一个通孔，其在孔内接收细长电导体形式的第一导体；主体中的至少第一螺纹孔，其基本上垂直于通孔定向，并从所述主体的外表面延伸到所述通孔，该螺纹孔被配置为接收螺钉；以及在主体中的至少第二螺纹孔。一种飞行时间质量分析仪，包括从至少以下列表中选择的多个功能部件：离子源、提取区域、漂移区域、反射器和检测器；单个真空法兰，其被配置为连接在真空室上；多个平台；用于多个平台中的每一个的至少一个支柱，其被配置为用于将对应的平台固定到单个真空法兰或多个平台中的相邻平台并隔开对应的平台；多个平台中的每一个被配置为集聚多个功能部件的子组以获得子组件；以及子组件和单个真空法兰，其被布置为形成较长的细长组件，其中，每个平台在较长的细长组件中限定机械基准。件中限定机械基准。件中限定机械基准。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阻抗匹配的同轴导体、导电接触组件及紧凑型飞行时间质量分析仪
[0001]本专利技术涉及用于质谱仪的紧凑型飞行时间质量分析仪，该质谱仪用于确定液体或气体的化学组成。
技术介绍
[0002]在工业应用的许多领域中，需要用紧凑型装置来测量液体或气体形式的物质质量的化学组成，该紧凑型装置可以与生产设备或基础设施集成内联。例如，用于制造半导体、光学器件和显示器的涂布工艺需要准确的工艺控制，这可以通过以高速率(例如，一秒钟的每几分之几)测量在真空沉积工艺中递送到衬底的气体的组成来实现。
[0003]质谱仪是高性能的仪器，通常在实验室中用于确定气体或液体的化学组成。质谱仪是“根据商质量/电荷来分离离子束的仪器”[1]。质谱仪通过直接测量仪器离子源内部产生的质量的原子或分子的正离子或负离子而进行工作。然后将这些离子递送到质量分析仪，该质量分析仪获得质谱，其中，可以通过在质荷比对强度的校准标尺上表示的每个原子或分子物种的特征光谱来识别每个原子或分子物种。
[0004]质谱仪可用于以定期时间间隔监测物质质量的化学组成，因此可以用作进行工艺控制的传感器。质谱仪可以作为在实验室中需要由操作员操作的仪器而存在，也可以作为可以以限定的时间间隔自动分析物质并将该分析的结果通过网络提供给计算机系统的自主装置的仪器而存在。这样的装置的示例包括孔口入口质谱仪(使用小针孔在真空中转移气体样品)和膜入口质谱仪(使用对被分析的气体或液体样品具有半渗透性的膜)。
[0005]有不同的方法来通过离子的质荷比来分离离子。一种方法是使用四极滤质器，该滤质器仅允许具有一定质荷比的离子通过它并撞击检测器。通过扫描一定的质量范围，四极质谱仪可以生成质谱。这些仪器可能非常灵敏，但速度较慢，因为需要执行质谱扫描，这使它们能够例如每10秒或更长时间产生谱。此外，为了在对包含以极少量或痕量存在的物质的样品的测量(这需要具有测量高信号和低信号的能力)中实现高灵敏度，四极质谱仪需要使用增益切换，这对于在电子设备中实现同时确保仪器的测量保持定量挑战极高。此外，它们的制造具有挑战性，因为四极的杆需要几微米级别的精确机械对齐，以实现期望的性能。
[0006]通过离子的质荷比分离离子的另一种方法是将来自样品的具有基本相同动能的一组离子加速进入将其朝向检测器引导的离子光学系统。由于所有离子都以基本相同的动能开始，但是具有不同的质量，因此它们到达检测器的时间将取决于它们的质荷比。因此，通过使用非常快的电子设备测量离子到达检测器的时间，可以获得质谱，因此这种装置的名称为飞行时间质量分析仪或质谱仪。这些仪器非常灵敏且快速，因为它们通常以kHz重复频率工作，这意味着它们每秒获取数千个谱，然后将其在仪器电子设备内部汇总以例如每0.1或1s就产生谱，这比一般四极质谱仪快约十倍或数百倍。此外，飞行时间质谱仪中的整个谱是用检测器的相同增益设置获取的，因此可以进行快速而定量且灵敏的测量。但是，这
些仪器需要高性能电子设备，尤其是在仪器紧凑并且质量分析仪中离子的飞行时间较短(在几微秒的量级)时。此外，它们的性能对质量分析仪的离子光学器件的设计细节非常敏感。结果，飞行时间质谱仪通常是大且昂贵的仪器，只能在高端实验室中找到，而不在工业制造设备上线上用于工艺控制，因此紧凑尺寸对于允许它们对工业制造设备的内联集成很重要。另一方面，四极质谱仪尽管有其劣势，却可以构建得很小，因此在工业中通常用作工艺控制仪器。
[0007]本专利技术旨在解决上述不便之处。因此，它可以使得在先前仅使用四极质谱仪的工业领域中能够使用快速的飞行时间质量分析仪，从而为在工业应用的各个领域中进行更快且更灵敏的工艺和产品质量控制开辟了新的可能性。
技术实现思路
[0008]在第一方面，本专利技术提供了一种用于真空环境的阻抗匹配的同轴导体，包括：导电的内导体；导电的外中空导体，其被配置为基本上沿着内导体的整个长度围绕内导体，其中，外中空导体与内导体分离；至少一个电隔离组件，其位于内导体和外中空导体之间，以保持它们之间的分离，内导体和外中空导体之间的空间是可抽真空的。
[0009]在优选实施例中，外中空导体在阻抗匹配的同轴导体的一个末端上包括用于连接到真空室的壁的同轴馈通(feedthrough)的装置。
[0010]在另外的优选实施例中，外中空导体在所述一个末端包括内圆柱表面和在内表面上的可旋螺纹，被配置为旋入同轴馈通。
[0011]在第二方面，本专利技术提供了一种用于真空环境的导电接触组件，其被配置为在第一导体和第二导体之间建立电接触。该接触组件包括由导电材料制成的主体；主体中的至少一个通孔，被配置为在孔内接收细长电导体形式的第一导体；主体中的至少第一螺纹孔，其基本上垂直于通孔定向，并从主体的外表面延伸到通孔，该螺纹孔被配置为接收螺钉；以及在主体中的至少第二螺纹孔。
[0012]在另外的优选实施例中，导电材料由不锈钢制成。
[0013]在第三方面，本专利技术提供了一种用于耐真空的(vacuum
‑
proof)电接触的方法，包括提供用于真空环境的导电接触组件，其被配置为在第一导体和第二导体之间建立电接触。该接触组件包括由导电材料制成的主体；主体中的至少一个通孔，被配置为在孔内接收细长电导体形式的第一导体；主体中的至少第一螺纹孔，其基本上垂直于通孔定向，并从主体的外表面延伸到通孔，该螺纹孔被配置为接收第一螺钉；以及在主体中的至少第二螺纹孔。该方法还包括通过旋入第一螺纹孔内的第一螺钉将第一导体夹持在通孔内，并在通孔中突出；以及通过旋入在第二螺纹孔中的第二螺钉将导电接触组件安装在第二导体上。
[0014]在另外的优选实施例中，该方法还包括在印刷电路板的表面上提供第二导体作为迹线(track)；并且在将第二螺钉旋入第二螺纹孔之前使第二螺钉穿过印刷电路板中的孔口。
[0015]在另外的优选实施例中，该方法还包括提供第二导体作为另外的细长电导体；以及通过旋入到第二螺纹孔中的第二螺钉将另外的细长电导体夹持到导电接触组件上。
[0016]在第四方面，本专利技术提供一种飞行时间质量分析仪，包括从至少以下列表中选择的多个功能部件：离子源、提取区域、漂移区域、反射器(reflectron)和检测器；单个真空法
兰，其被配置为连接在真空室上；多个平台；用于多个平台中的每一个的至少一个支柱，被配置为用于将对应的平台固定到单个真空法兰或多个平台中的相邻平台并隔开对应的平台；多个平台中的每一个被配置为集聚多个功能部件的子组以获得子组件；并且子组件和单个真空法兰被布置为形成较长的细长组件，其中，每个平台在较长的细长组件中限定机械基准。
[0017]在另外的优选实施例中，平台彼此迭置在单个真空法兰上。
[0018]在另外的优选实施例中，飞行时间质量分析仪还包括至少一个附加平台，以及用于每个附加平台的至少一个附加支柱，其中，每个附加平台通过多个对应的附加支柱中的一个直接安装在单个真空法兰上。
[0019]在另外的优选实施例中，多个平台和附加平台中的至少一个被限定为第一级平本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于真空环境的阻抗匹配的同轴导体，包括：导电的内导体；导电的外中空导体，其被配置为基本上沿着内导体的整个长度围绕内导体，其中，外中空导体与内导体分离；至少一个电隔离组件，其位于内导体和外中空导体之间，以保持内导体和外中空导体之间的分离；内导体和外中空导体之间的空间，所述外中空导体是可抽真空的。2.根据权利要求1所述的阻抗匹配的同轴导体，其中，外中空导体在阻抗匹配的同轴导体的一个末端上包括用于连接到真空室的壁的同轴馈通的装置。3.根据权利要求2所述的阻抗匹配的同轴导体，其中，外中空导体在所述一个末端包括内圆柱表面和在内表面上的可旋螺纹，被配置为旋入同轴馈通。4.一种用于真空环境的导电接触组件，其被配置为在第一导体和第二导体之间建立电接触，所述导电接触组件包括：由导电材料制成的主体；主体中的至少一个通孔，其被配置为在孔内接收细长电导体形式的第一导体；主体中的至少第一螺纹孔，其基本上垂直于通孔定向，并从所述主体的外表面延伸到所述通孔，该螺纹孔被配置为接收螺钉；以及在主体中的至少第二螺纹孔。5.根据权利要求4所述的用于真空环境的导电接触组件，其中，所述导电材料由不锈钢制成。6.一种耐真空的电接触的方法，包括：提供用于真空环境的导电接触组件，其被配置为在第一导体和第二导体之间建立电接触，包括：由导电材料制成的主体；主体中的至少一个通孔，其被配置为在孔内接收细长电导体形式的第一导体；主体中的至少第一螺纹孔，其基本上垂直于通孔定向，并从主体的外表面延伸到通孔，该螺纹孔被配置为接收第一螺钉；以及在主体中的至少第二螺纹孔；该方法还包括：通过旋入第一螺纹孔内的第一螺钉将第一导体夹持在通孔内，并在通孔中突出；和通过旋入第二螺纹孔中的第二螺钉将导电接触组件安装在第二导体上。7.根据权利要求6所述的方法，还包括：在印刷电路板的表面上提供第二导体作为迹线；和在将第二螺钉旋入第二螺纹孔之前使第二螺钉穿过印刷电路板中的孔口。8.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：尤尔格，
申请(专利权)人：空间技术股份公司，
类型：发明
国别省市：
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