CN103560071A - 一种双阀激光溅射反应源 - Google Patents

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唐紫超
谢华
刘志凌
秦正波
张世宇
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Abstract

一种双阀激光溅射反应源，该装置结构由溅射激光，脉冲阀a，脉冲阀b，样品靶，反应通道以及喷嘴组成。该发明具有很强的通用性，不仅可以产生难熔的金属团簇，而且可以产生半导体甚至绝缘体的团簇。系统结构简单，便于维护和操作。

Description

一种双阀激光溅射反应源
技术领域
本发明属于质谱分析领域，具体涉及一种双阀激光溅射反应源。
背景技术
激光直接气化团簇源的原理是采用脉冲激光气化位于高真空(<10-8Torr)腔体中的固体样品，所产生的等离子体在没有缓冲气体存在的情况下直接向真空膨胀，形成团簇。该方法简单，但所形成的团簇尺寸范围有限，起初主要用来产生熔点较高材料的团簇如碳团簇等。后来，Smalley等人首创的激光溅射超声分子束载带的团簇源，可以产生很多种不同的团簇离子。聚焦激光束溅射固体样品表面，产生的等离子体迅速与脉冲阀产生的超声分子束碰撞冷却形成团簇。该方法能够产生丰富的金属团簇，但对所产生的金属团簇，它们是如何在团簇源里形成的？目前我们还是不得而知的。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在Smally的团簇源的基础之上，额外增加了一个脉冲阀，之前所产生的金属团簇与反应气体发生反应之后，形成了新的金属团簇，通过比较，本发明得到新的金属团簇反应产物。
本发明提供了一种双阀激光溅射反应源，该装置结构由溅射激光，脉冲阀a，脉冲阀b，样品靶，反应通道以及喷嘴组成；脉冲阀a位于装置的顶端，下端与反应通道相连，反应通道的下端与喷嘴相连，在反应通道的右侧是样品靶，左侧是脉冲阀b。
本发明提供的双阀激光溅射反应源，所述的溅射激光波长为532nm。
本发明提供的双阀激光溅射反应源，所述脉冲阀a和脉冲阀b组成双脉冲阀；所述脉冲阀a用来产生金属团簇；所述脉冲阀b喷出的反应气与脉冲阀a产生的金属团簇发生反应之后，得到新的金属团簇。
本发明的优点：对第一个脉冲阀形成的金属团簇，通过第二个脉冲阀喷出的反应气与之前的金属团簇发生反应之后，得到新的金属团簇，通过比较之后，可以区别溅射产物以及反应产物，从而可以理解金属团簇是如何在团簇源形成的。
附图说明
图1为一种双阀激光溅射反应源的结构示意图；其中1为溅射激光；2为脉冲阀a；3为脉冲阀b；4为样品靶；5为反应通道；6为喷嘴。
具体实施方式
下面的实施例将对本发明予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。
如图1所示，本发明提供了一种双阀激光溅射反应源，该装置结构由溅射激光，脉冲阀a，脉冲阀b，样品靶，反应通道以及喷嘴组成；脉冲阀a位于装置的顶端，下端与反应通道相连，反应通道的下端与喷嘴相连，在反应通道的右侧是样品靶，左侧是脉冲阀b。
与单脉冲阀激光溅射团簇源不同，双脉冲阀激光溅射源采用了两个脉冲阀和一个额外的反应孔道。这种设计主要用来研究生成团簇与小分子的反应、团簇反应物以及反应中间体等。主脉冲阀用来引入惰性气体载气，生成纯的团簇之后，在反应孔道部分，由次脉冲阀引入反应气体(CO，O2等)，生成的团簇与反应气体碰撞相互作用，生成反应物以及反应中间体。两个脉冲阀的时序需要分别控制。因此，该发明可以实现金属团簇是如何在离子源里形成的。

Claims (5)

1.一种双阀激光溅射反应源，其特征在于：该装置结构由溅射激光，脉冲阀a，脉冲阀b，样品靶，反应通道以及喷嘴组成；
脉冲阀a位于装置的顶端，脉冲阀a的下端与反应通道相连，反应通道的下端与喷嘴相连，在反应通道的右侧是样品靶，左侧是脉冲阀b。
2.按照权利要求1所述双阀激光溅射反应源，其特征在于：所述的溅射激光波长为532nm。
3.按照权利要求1所述双阀激光溅射反应源，其特征在于：所述脉冲阀a和脉冲阀b组成双脉冲阀。
4.按照权利要求1所述双阀激光溅射反应源，其特征在于：所述的脉冲阀a用来产生金属团簇。
5.按照权利要求1所述双阀激光溅射反应源，其特征在于：脉冲阀b喷出的反应气与脉冲阀a产生的金属团簇发生反应之后，得到新的金属团簇。
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