【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于质谱分析的，具体涉及一种焦点位置可调的真空紫外激光产生装置及方法。
技术介绍
1、质谱分析技术是一种广泛应用于物理、化学、药学及生命科学等领域研究和鉴别样品中各种化学物质的重要分析方法。质谱仪的研究可以追溯到二十世纪初，当时的科学家使用质谱仪用来研究原子和分子的结构。随着电子学与计算机技术等关联学科的发展，质谱仪的性能也随之得到提高。目前，质谱仪已经成为一种重要的分析检测仪器之一并且仍在高速发展。
2、电离源是质谱仪中最为重要的部分之一。电离源按照电离方式的不同可分为电子轰击电离源、共振增强多光子电离源和单光子电离源等。其中，电子轰击电离源是一种结构简单，操作方便，电离效率高，可用于电离键能较高的分子，这些特点有利于质谱仪获得高灵敏度和高分辨率。但是，电子轰击电离源同时存在一些缺点。例如该离子源通常使用70ev左右的电子轰击有机样品时能获得最大的灵敏度，但是通常有机样品的电离能为10.5ev左右。所以在使用轰击电离源检测有机样本时会产生较多离子碎片，导致分辨率下降，影响监测分析。
3、单光子电离只需要满足光子能量高于被电离物质的电离能以克服原子或分子的束缚能这一条件，即可实现电离。真空紫外光(单光子能量为6.2ev-12.4ev)可以通过单光子吸收对绝大多数的分子进行“软”电离，这样可避免分子裂解而产生大量的碎片离子峰。所以，使用真空紫外光作为单光子电离源，其具备灵敏度较高、在电离过程中产生的离子碎片很少和检测灵敏度高的优点。因此适合用来作为检测有机样品的电离源。
4、常见的真空
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种焦点位置可调的真空紫外激光产生装置及方法。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术的一个方面，提供了一种焦点位置可调的真空紫外激光产生装置，包括依次连接的入射窗口、非线性光学作用主体气体池、聚焦镜片及聚焦镜片的载镜法兰、出射窗口，以及聚焦镜片的三维调节装置；
4、所述聚焦镜片的三维调节装置包括上层板、中间板、下层板、波纹管二、若干对交叉滚柱导轨、丝杆、丝杆螺母、光杆；
5、所述下层板通过丝杆和光杆能够在沿光线入射方向移动；
6、所述上层板与中间板、中间板与下层板之间设置有交叉滚柱导轨，使得上层板与中间板能够在垂直于光线入射方向的平面内移动；
7、所述中间板与下层板中空，所述波纹管二一端与出射窗口密封固定连接，另一端通过穿过中间板及下层板与上层板密封固定连接；
8、所述上层板与聚焦镜片的载镜法兰密封固定连接。
9、作为优选的技术方案，所述入射窗口包括入射光窗口石英镜片、聚四氟乙烯法兰、入射窗口石英镜片载镜法兰；
10、入射窗口石英镜片通过o圈与聚四氟乙烯法兰、入射窗口石英镜片载镜法兰密封。
11、作为优选的技术方案，所述非线性光学作用主体气体池包括不锈钢通管和波纹管一；
12、所述不锈钢通管为空心圆柱体，一端通过o圈与入射窗口密封连接，另一端通过铜圈密封并与聚焦镜片三维调节装置的底座中的一个侧壁上的中心有通孔的法兰连接；所述不锈钢通管的外壁设有两个圆柱形通管，其中一个用于连接压力表，另一个作为气路管道，用于抽出或充入气体工作介质；
13、所述波纹管一一端与聚焦镜片三维调节装置的底座中的一个侧壁上的中心有通孔的法兰固定连接，另一端与聚焦镜片的载镜法兰固定连接。
14、作为优选的技术方案，所述聚焦镜片材料为氟化镁，焦距为150mm。
15、作为优选的技术方案，通过聚四氟乙烯压片将聚焦镜片固定在聚焦镜片的载镜法兰上，聚焦镜片与聚焦镜片的载镜法兰通过o圈密封。
16、作为优选的技术方案，所述气体池中的非线性光学作用主体为氙气与氩气的混合气体，其比例为1：10，压强为160torr。
17、作为优选的技术方案，还包括两个m 8螺杆及联轴器，分别用于控制中间板与下层板的移动距离，具体为：所述中间板与下层板上各有一个延伸出的m 8螺纹孔，中间板与下层板上各有一个延伸出的平台，通过螺杆支架与延伸出的平台限制联轴器的位置，使得m 8螺杆位置固定，仅能原地旋转，再通过与m 8螺杆的螺纹配合，旋转m 8螺杆与联轴器即能够调整上层板或中间板的位置。
18、作为优选的技术方案，所述下层板与丝杆连接出设置有轴承。
19、本专利技术的另一个方面，还提供了一种焦点位置可调的真空紫外激光产生方法，应用上述的一种焦点位置可调的真空紫外激光产生装置，包括以下步骤：
20、通过圆柱形通管为非线性光学作用主体气体池充入气体工作介质；
21、以355nm波长的激光作为基频激光，通过入射窗口入射到非线性光学作用主体气体池中，其中部分通过四波混频作用转化为118nm波长的激光；
22、通过聚焦镜片的三维调节装置调节聚焦镜片的位置，将118nm波长的激光聚焦并由出射窗口出射至质谱仪，同时将355nm波长的激光发散掉。
23、作为优选的技术方案，所述气体工作介质为氙气与氩气的混合气体，其比例为1：10，压强约160torr。
24、本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
25、(1)本专利技术能产生稳定的真空紫外激光，可以用作质谱仪的真空紫外光单光子电离源。
26、(2)本专利技术加入了聚焦镜片的三维调节装置，可以调节真空紫外激光的焦点位置，将真空紫外激光聚焦于待测样品，提高真空紫外激光的利用效率。
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1.一种焦点位置可调的真空紫外激光产生装置，其特征在于，包括依次连接的入射窗口、非线性光学作用主体气体池、聚焦镜片(26)及聚焦镜片的载镜法兰(7)、出射窗口(11)，以及聚焦镜片的三维调节装置；
2.根据权利要求1所述的一种焦点位置可调的真空紫外激光产生装置，其特征在于，所述入射窗口包括入射光窗口石英镜片(1)、聚四氟乙烯法兰(2)、入射窗口石英镜片载镜法兰(3)；
3.根据权利要求1所述的一种焦点位置可调的真空紫外激光产生装置，其特征在于，所述非线性光学作用主体气体池包括不锈钢通管(5)和波纹管一(6)；
4.根据权利要求1所述的一种焦点位置可调的真空紫外激光产生装置，其特征在于，所述聚焦镜片(26)材料为氟化镁，焦距为150mm。
5.根据权利要求1所述的一种焦点位置可调的真空紫外激光产生装置，其特征在于，通过聚四氟乙烯压片(25)将聚焦镜片(26)固定在聚焦镜片的载镜法兰(7)上，聚焦镜片(26)与聚焦镜片的载镜法兰(7)通过O圈密封。
6.根据权利要求1所述的一种焦点位置可调的真空紫外激光产生装置，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的一种焦点位置可调的真空紫外激光产生装置，其特征在于，还包括两个M 8螺杆及联轴器，分别用于控制中间板与下层板的移动距离，具体为：所述中间板与下层板上各有一个延伸出的M 8螺纹孔，中间板与下层板上各有一个延伸出的平台，通过螺杆支架(23)与延伸出的平台限制联轴器的位置，使得M 8螺杆位置固定，仅能原地旋转，再通过与M 8螺杆的螺纹配合，旋转M 8螺杆与联轴器即能够调整上层板或中间板的位置。
8.根据权利要求1所述的一种焦点位置可调的真空紫外激光产生装置，其特征在于，所述下层板(13)与丝杆(19)连接出设置有轴承(24)。
9.一种焦点位置可调的真空紫外激光产生方法，其特征在于，应用权利要求1-8中任一项所述的一种焦点位置可调的真空紫外激光产生装置，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种焦点位置可调的真空紫外激光产生方法，其特征在于，所述气体工作介质为氙气与氩气的混合气体，其比例为1：10，压强约160Torr。
...【技术特征摘要】
1.一种焦点位置可调的真空紫外激光产生装置，其特征在于，包括依次连接的入射窗口、非线性光学作用主体气体池、聚焦镜片(26)及聚焦镜片的载镜法兰(7)、出射窗口(11)，以及聚焦镜片的三维调节装置；
2.根据权利要求1所述的一种焦点位置可调的真空紫外激光产生装置，其特征在于，所述入射窗口包括入射光窗口石英镜片(1)、聚四氟乙烯法兰(2)、入射窗口石英镜片载镜法兰(3)；
3.根据权利要求1所述的一种焦点位置可调的真空紫外激光产生装置，其特征在于，所述非线性光学作用主体气体池包括不锈钢通管(5)和波纹管一(6)；
4.根据权利要求1所述的一种焦点位置可调的真空紫外激光产生装置，其特征在于，所述聚焦镜片(26)材料为氟化镁，焦距为150mm。
5.根据权利要求1所述的一种焦点位置可调的真空紫外激光产生装置，其特征在于，通过聚四氟乙烯压片(25)将聚焦镜片(26)固定在聚焦镜片的载镜法兰(7)上，聚焦镜片(26)与聚焦镜片的载镜法兰(7)通过o圈密封。
6.根据权利要求1所述的一种焦点位置可调的真空紫外激光产生装置，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张嘉阳，胡勇军，王懿，孙福飞，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：
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