【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磁质谱，特别涉及一种用于磁质谱的多接收器系统及多离子同时接收方法。
技术介绍
1、磁质谱是测试同位素比值，研究同位素分馏/扩散和示踪等方面的重要科学仪器。高精度多接收器是磁质谱中用于检测和记录离子流强度的核心部件，是实现高精准度、高效率分析同位素比值的关键。
2、磁质谱仪的接收器主要采用单接收器或者并排放置的多接收器。常见结构为狭缝与检测器固定朝向离子入射方向，其接收器腔体通常采用如图1所示结构，短边l7与长边l8分别垂直与平行于离子入射方向。
3、双聚焦磁质谱中离子束被提取后，经磁分析器后将根据质荷比不同离子分离成多束离子，需对应地设计可灵活移动的多接收器进行检测。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种用于磁质谱的多接收器系统及多离子同时接收方法，该多接收器系统可以灵活处理多离子的同时接收，大幅提高分析的效率和精度。
2、本专利技术采用如下技术方案：
3、一方面，本专利技术提供了一种用于磁质谱的多接收器系统，包括：至少三个接收器、多接收器整体移动平台、真空腔体、聚焦及横向移动单元；
4、所述接收器，包括检测器和设置于所述检测器前端的狭缝装配体；
5、所述接收器整体移动平台，用于实现多接收器沿离子流入射方向的整体移动；
6、所述聚焦及横向移动单元，用于实现每个所述检测器在横向平面和聚焦平面内的移动，以到达每个检测器所接收离子的准确聚焦位置；
8、每个所述检测器均设置在所述聚焦及横向移动单元上，所述聚焦及横向移动单元设置在所述真空腔体内，所述真空腔体设置在所述接收器移动平台上；每个所述检测器及对应的狭缝装配体均朝向离子流入射方向。
9、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述真空腔体的截面为长方形，所述长方形的长边与离子流入射方向成设定夹角。
10、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述夹角为23°。
11、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述聚焦及横向移动单元包括若干个聚焦及横向移动子单元，如上所述所有检测器的中间质量离子接收器设置在所述聚焦及横向移动单元中部，其他的每个所述检测器均对应设置在一个所述聚焦及横向移动子单元上，所述聚焦及横向移动子单元带动相应的所述检测器在聚焦平面及横向平面两个方向移动。
12、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述检测器的数量为5个，依次分别为低质量离子检测器、中间低质量离子检测器、中间质量离子检测器、中间高质量离子检测器、高质量离子检测器，所述中间质量离子检测器设置在中部。
13、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述检测器为法拉第杯检测器或电子倍增器，每个所述狭缝装配体包含至少一个狭缝；当为多个狭缝时，多个狭缝为相同宽度或不同宽度，用以实现不同质量分辨率的离子检测接收。
14、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，位于中部的所述检测器通过真空馈通与真空腔体外的信号放大器连接，其余的所述检测器通过波纹管、真空馈通与真空腔体外的信号放大器或信号鉴别器连接，实现离子信号检测。
15、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述接收器整体移动平台由设置在所述真空腔体外的第一步进电机驱动；每个所述聚焦及横向移动子单元在聚焦平面方向的移动由设置在所述真空腔体外的第二步进电机驱动，在横向平面的移动由设置在所述真空腔体内的压电陶瓷电机驱动。
16、另一方面，本专利技术还提供了一种多同位素离子同时接收方法，所述方法使用上述的用于磁质谱的多接收器系统进行，所述方法包括：
17、s1、计算拟接收的多离子的各自聚焦位置；
18、s2、多接收器整体移动平台带动多个检测器沿离子入射方向整体移动，位于中部的检测器到达初始聚焦位置；
19、s3、聚焦及横向移动单元带动除中部检测器之外的其他各检测器分别沿横向平面和聚焦平面移动到各自拟接收离子的准确聚焦位置；
20、s4、离子流在磁场偏转作用下，不同质荷比的离子分别到达相应的检测器，被检测器接收，实现不同同位素同时检测。
21、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，步骤s2中，所述初始聚焦位置，为多个检测器中位于中部的检测器所对应接收离子的聚焦位置。
22、本专利技术的有益效果为：
23、1、该多接收器能够实现3种以上离子的同时检测，从而提高磁质谱仪的分析效率与精度。
24、2、检测器的接收方向根据离子入射角度改变，所有检测器连接能够成一条直线或者曲线，该直线或者曲线的切线与离子入射轨迹垂直或者成夹角，具有小夹角的情况下能够安装较多的检测器，实现更多离子的同时检测，从而提高同位素分析精度。
25、3、通过多接收器能够同时接收多种离子，与单接收器相比，在相同分析时间的情况下，多接收器每种离子检测的时间较单接收器每种离子检测的时间长，从而能够提高仪器的分析精度。
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1.一种用于磁质谱的多接收器系统，其特征在于，所述多接收器系统包括：至少三个接收器、多接收器整体移动平台、真空腔体、聚焦及横向移动单元；
2.如权利要求1所述的用于磁质谱的多接收器系统，其特征在于，所述真空腔体的截面为长方形，所述长方形的长边与离子流入射方向成设定夹角。
3.如权利要求2所述的用于磁质谱的多接收器系统，其特征在于，所述夹角为23°。
4.如权利要求1所述的用于磁质谱的多接收器系统，其特征在于，所述聚焦及横向移动单元包括若干个聚焦及横向移动子单元，除中部的检测器外，其他的每个检测器均对应设置在一个所述聚焦及横向移动子单元上，所述聚焦及横向移动子单元带动相应的所述检测器在聚焦平面及横向平面两个方向移动。
5.如权利要求1所述的用于磁质谱的多接收器系统，其特征在于，所述检测器的数量为5个，依次分别为低质量离子检测器、中间低质量离子检测器、中间质量离子检测器、中间高质量离子检测器、高质量离子检测器，所述中间质量离子检测器设置在中部。
6.如权利要求1所述的用于磁质谱的多接收器系统，其特征在于，所述检测器为法拉第杯
7.如权利要求1所述的用于磁质谱的多接收器系统，其特征在于，位于中部的所述检测器通过真空馈通与真空腔体外的信号放大器连接，其余的所述检测器通过波纹管、真空馈通与真空腔体外的信号放大器或信号鉴别器连接，实现离子信号检测。
8.如权利要求4所述的用于磁质谱的多接收器系统，其特征在于，所述接收器整体移动平台由设置在所述真空腔体外的第一步进电机驱动；每个所述聚焦及横向移动子单元在聚焦平面方向的移动由设置在所述真空腔体外的第二步进电机驱动，在横向平面的移动由设置在所述真空腔体内的压电陶瓷电机驱动。
9.一种多同位素离子同时接收方法，其特征在于，所述方法使用如权利要求1-8任一项所述的用于磁质谱的多接收器系统进行，所述方法包括：
10.如权利要求9所述的多同位素离子同时接收方法，其特征在于，步骤S2中，所述初始聚焦位置，为多个检测器中位于中部的检测器所对应接收离子的聚焦位置。
...【技术特征摘要】
1.一种用于磁质谱的多接收器系统，其特征在于，所述多接收器系统包括：至少三个接收器、多接收器整体移动平台、真空腔体、聚焦及横向移动单元；
2.如权利要求1所述的用于磁质谱的多接收器系统，其特征在于，所述真空腔体的截面为长方形，所述长方形的长边与离子流入射方向成设定夹角。
3.如权利要求2所述的用于磁质谱的多接收器系统，其特征在于，所述夹角为23°。
4.如权利要求1所述的用于磁质谱的多接收器系统，其特征在于，所述聚焦及横向移动单元包括若干个聚焦及横向移动子单元，除中部的检测器外，其他的每个检测器均对应设置在一个所述聚焦及横向移动子单元上，所述聚焦及横向移动子单元带动相应的所述检测器在聚焦平面及横向平面两个方向移动。
5.如权利要求1所述的用于磁质谱的多接收器系统，其特征在于，所述检测器的数量为5个，依次分别为低质量离子检测器、中间低质量离子检测器、中间质量离子检测器、中间高质量离子检测器、高质量离子检测器，所述中间质量离子检测器设置在中部。
6.如权利要求1所述的用于磁质谱的多接收器系统，其特征在于，所述检...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙涛，王宇天，齐超，谢士稳，刘敦一，
申请(专利权)人：中国地质科学院地质研究所，
类型：发明
国别省市：
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