CN108364848A - 便携式离子源及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种便携式离子源及其工作方法，所述便携式离子源包括：本体内具有相互连通的第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道间的夹角不为零；放电电极设置在所述第二通道的出口处，且不阻挡所述出口；第一气体管道的一端连通所述第一通道的入口，另一端连通第二气体管道；加热器件用于加热所述第一气体管道；散热器件设置在所述加热器件的外侧；风扇促使空气流动，从而吹扫所述散热器件。本发明具有应用范围广、工作效率高等优点。

Description

便携式离子源及其工作方法

技术领域

本发明涉及离子源，特别涉及便携式离子源及其工作方法。

背景技术

离子源是使中性原子或分子电离，并从中引出离子束流的装置。目前，离子源由于离子化样品时(以质谱仪的粒子束接口位置为准)，粒子束接口位置固定于质谱仪中，两者位置需要紧密、对准放置，因此，在质谱分析中极大的限制了离子源、样品的位置，不利于样品放置。该类分析技术主要有以下不足：

1.紧密放置移动台，从而限制了离子源、样品的摆放位置，操作较受局限，不够灵活；移动台位置校准时，需要移动台支撑、校准，不支持手持校准，限制了工作效率；

2.现有离子源采用放电端加热方式，限制了密封套管需要采用耐高温的绝缘材料，该类材料一般传热系数较低，导致现有离子源存在放电端回冷时间过长的问题，造成用户不必要的时间等待，降低了工作效率。

发明内容

为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种应用范围广、工作效率高的便携式离子源。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种便携式离子源，所述便携式离子源包括：

本体，所述本体内具有相互连通的第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道间的夹角不为零；

放电电极，所述放电电极设置在所述第二通道的出口处，且不阻挡所述出口；

第一气体管道，所述第一气体管道的一端连通所述第一通道的入口，另一端连通第二气体管道；

加热器件，所述加热器件用于加热所述第一气体管道；

散热器件，所述散热器件设置在所述加热器件的外侧；

风扇，所述风扇促使空气流动，从而吹扫所述散热器件。

根据上述的便携式离子源，优选地，所述夹角为90度。

根据上述的便携式离子源，为了提高应用的安全性，可选地，所述便携式离子源进一步包括：

壳体，所述壳体具有空气进口和空气出口，所述第一气体管道、加热器件和散热器件处于所述壳体内；壳体固定在本体的下部；所述风扇迎着所述空气出口设置；

外壳，所述本体固定在所述外壳上，第一导线的一端连接所述放电电极，另一端从外壳的第一位置处伸出；第二导线的一端连接所述加热器件，另一端从外壳的第二位置处伸出。

根据上述的便携式离子源，为了提高第一气体管道的降温效果，优选地，所述散热器件迎着所述空气出口设置。

根据上述的便携式离子源，为了降低离子源的干扰，优选地，所述第二气体管道的一端从所述第二位置处伸出外壳。

根据上述的便携式离子源，为了便于携带，可选地，所述便携式离子源进一步包括：

手柄，所述手柄固定在所述外壳的下部，且处于所述壳体的左侧。

根据上述的便携式离子源，为了便于空气的流通，优选地，所述空气进口设置在所述手柄下部的壳体上。

根据上述的便携式离子源，为了提高安全性能，可选地，所述便携式离子源进一步包括：

绝缘外壳，所述绝缘外壳固定在所述放电电极的外侧，并具有出口。

根据上述的便携式离子源，为了提高加热效率和降温效果，优选地，所述散热器件采用散热片，所述加热器件采用电阻丝，所述第一气体管道采用金属管。

本发明的目的还在于提供了应用范围广、实施效率高的上述的便携式离子源的工作方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

根据上述的便携式离子源的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：

(A1)风扇关闭，第一气体管道被加热器件加热，从而加热从第二气体管道进入第一气体管道内的气体；

(A2)加热后的气体依次通过第一通道和第二通道，并排出本体；

(A3)本体内或排出本体的气体被电离，形成等离子体；

(A4)加热器件停止工作，风扇开启，空气吹扫散热器件，从而降低第一气体管道的温度。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1.拓宽了离子源操作的灵活性及应用范围：

由于采用后侧底部布置手持柄的方式，实现了安全、可靠、舒适的手持功能，可实现离子源操作范围的极大灵活性，即可借助移动台进行位置校准，又可手持校准，快速高效，机动便捷。

2.提高了第一气体管道的冷却速度，降低了冷却时间，从而显著地提高了工作效率。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是根据本发明实施例的便携式离子源的结构简图；

图2是根据本发明实施例的便携式离子源的局部结构简图。

具体实施方式

图1-2和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

实施例1：

图1-2示意性地给出了本发明实施例1的便携式离子源的结构简图，如图1-2所示，所述便携式离子源包括：

本体19，所述本体内具有相互连通的第一通道10和第二通道11，所述第一通道和第二通道间的夹角不为零，如90度；

放电电极13，所述放电电极设置在所述第二通道的出口处，且不阻挡所述出口；如，正负金属电极分别设置在所述第二通道的出口处的上下侧，从而通过电极放电电离从出口流出的气体；

第一气体管道18，如升温快且降温快的金属管，所述第一气体管道的一端连通所述第一通道的入口，另一端连通第二气体管道2；

加热器件19，如采用电阻丝，所述加热器件用于加热所述第一气体管道；

散热器件20，如金属材质的散热肋片，所述散热器件设置在所述加热器件的外侧；

风扇9，所述风扇促使空气流动，从而吹扫所述散热器件。

为了提高应用的安全性，可选地，所述便携式离子源进一步包括：

壳体8，所述壳体具有空气进口5和空气出口，所述第一气体管道、加热器件和散热器件处于所述壳体内；壳体固定在本体16的下部；所述风扇9迎着所述空气出口设置，如设置在壳体的空气出口处；

外壳14，所述本体固定在所述外壳上，第一导线1的一端连接所述放电电极，另一端从外壳的第一位置处伸出；第二导线3的一端连接所述加热器件，另一端从外壳的第二位置处伸出；

绝缘外壳21，所述绝缘外壳固定在所述放电电极的外侧，并具有另设的出口12。

根据上述的便携式离子源，为了便于携带，可选地，所述便携式离子源进一步包括：

手柄4，所述手柄固定在所述外壳的下部，且处于所述壳体的左侧。

根据上述的便携式离子源的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：

(A1)风扇9关闭，第一气体管道18被加热器件19加热，从而加热从第二气体管道1进入第一气体管道18内的气体；

(A2)加热后的气体依次通过第一通道10和第二通道11，并排出本体16；

(A3)本体内或排出本体的气体被电离，形成等离子体；

(A4)加热器件19停止工作，风扇9开启，空气吹扫散热器件20，从而降低第一气体管道的温度。

实施例2：

根据本发明实施例1的便携式离子源及其工作方法的应用例。

在该应用例中，第一气体管道18采用导热性能佳的铜管，加热器件19采用电阻丝，呈螺旋形地绕在第一气体管道18的外围；所述散热器件20采用金属材质的散热肋片并与第一气体管道18热连接，同时迎着所述空气出口设置；风扇9设置在所述散热器件20和空气出口之间，并迎着空气出口设置；所述第二气体管道2和第二导线3的一端均从所述外壳14的第二位置处伸出外壳，外壳内具有空腔，用于承载本体16以及固定连接壳体8和手柄4；第一导线1的一端从壳体14的不同于第二位置的第一位置处伸出外壳14；所述空气进口5设置在所述手柄4下部的壳体8上；测温部件15，如温度传感器，检测第一气体管道18或加热器件19的温度，并反馈控制加热器件19的加热功率；第二导线3和第一气体管道2被卡在壳体内的卡槽6-7内。

根据上述的便携式离子源的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：

(A1)风扇关闭，加热器件通电加热，第一气体管道被加热器件加热，从而加热从第二气体管道进入第一气体管道内的气体；

测温器件测得温度，并根据目标温度去控制加热器件的功率，使得第一管道内的气体温度达到目标温度；

(A2)加热后的气体通过第一通道，之后折进第二通道，最后排出本体；

(A3)本体内或排出本体的气体被电离，形成等离子体；

(A4)加热器件停止工作，风扇开启，空气从空气进口进入壳体内，吹扫散热器件，从而快速地降低第一气体管道的温度，缩短了等待时间，提高了工作效率。

Claims (10)

1.一种便携式离子源，其特征在于：所述便携式离子源包括：

本体，所述本体内具有相互连通的第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道间的夹角不为零；

放电电极，所述放电电极设置在所述第二通道的出口处，且不阻挡所述出口；

第一气体管道，所述第一气体管道的一端连通所述第一通道的入口，另一端连通第二气体管道；

加热器件，所述加热器件用于加热所述第一气体管道；

散热器件，所述散热器件设置在所述加热器件的外侧；

风扇，所述风扇促使空气流动，从而吹扫所述散热器件。

2.根据权利要求1所述的便携式离子源，其特征在于：所述夹角为90度。

3.根据权利要求1所述的便携式离子源，其特征在于：所述便携式离子源进一步包括：

壳体，所述壳体具有空气进口和空气出口，所述第一气体管道、加热器件和散热器件处于所述壳体内；壳体固定在本体的下部；所述风扇迎着所述空气出口设置；

外壳，所述本体固定在所述外壳上，第一导线的一端连接所述放电电极，另一端从外壳的第一位置处伸出；第二导线的一端连接所述加热器件，另一端从外壳的第二位置处伸出。

4.根据权利要求3所述的便携式离子源，其特征在于：所述散热器件迎着所述空气出口设置。

5.根据权利要求3所述的便携式离子源，其特征在于：所述第二气体管道的一端从所述第二位置处伸出外壳。

6.根据权利要求3所述的便携式离子源，其特征在于：所述便携式离子源进一步包括：

手柄，所述手柄固定在所述外壳的下部，且处于所述壳体的左侧。

7.根据权利要求6所述的便携式离子源，其特征在于：所述空气进口设置在所述手柄下部的壳体上。

8.根据权利要求1所述的便携式离子源，其特征在于：所述便携式离子源进一步包括：

绝缘外壳，所述绝缘外壳固定在所述放电电极的外侧，并具有另设的出口。

9.根据权利要求1所述的便携式离子源，其特征在于：所述散热器件采用散热片，所述加热器件采用电阻丝，所述第一气体管道采用金属管。

10.根据权利要求1-9任一所述的便携式离子源的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：

(A1)风扇关闭，第一气体管道被加热器件加热，从而加热从第二气体管道进入第一气体管道内的气体；

(A2)加热后的气体依次通过第一通道和第二通道，并排出本体；

(A3)本体内或排出本体的气体被电离，形成等离子体；

(A4)加热器件停止工作，风扇开启，空气吹扫散热器件，从而降低第一气体管道的温度。