CN114373670B - 一种质谱仪高压输电结构以及质谱仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种质谱仪高压输电结构，属于飞行时间质谱仪领域，包括壳体、安装于壳体内部的运动平台以及随运动平台移动的样品台，壳体内部形成真空腔，高压线包括裸线、与裸线密封的绝缘层以及位于绝缘层外的屏蔽层，裸线及绝缘层伸进真空腔，腔体密封组件安装于壳体使密封组件与真空腔密封，线密封组件安装于绝缘层使绝缘层与腔体密封组件密封，实现高压线与真空腔的密封；压板抵压屏蔽层，输电弹簧两端分别与裸线以及运动平台连接传输高压电，实现运动馈电；整体结构简单，体积小，占用空间小；加工、装配、调试简单，成本低但功能更加稳定；绝缘距离大、稳定性高。本发明还涉及包含上述质谱仪高压输电结构的质谱仪。

Description

一种质谱仪高压输电结构以及质谱仪

技术领域

本发明涉及飞行时间质谱仪技术领域，尤其是涉及一种质谱仪高压输电结构以及包含上述质谱仪高压输电结构的质谱仪。

背景技术

飞行时间质谱仪(Time of Flight Mass Spectrometer，简称TOF)是一种很常用的质谱仪。其分辨率高、灵敏度高，无质量检测上限，具有微秒级检测速度，且能在一个检测周期内完成全谱检测，被广泛应用于环境科学的监测领域。

飞行时间质谱检测需要真空腔室、样品台、二维运动平台来实现。其中样品台需要运动，以满足不同靶点位检测的需要，同时样品台还需要高压，需要将高压通过一定的方式从真空外的高压电源输入至运动的样品台上。

在高压输送的过程中需要解决真空接口问题以及运动馈电问题，真空接口问题为：高压需要从非真空环境输入至真空环境，而不破坏真空腔10^-6mbar量级的真空度。运动馈电问题为：需要将高压稳定地输入至运动的样品台上。

现有的高压输电结构，无法很好的解决上述问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种能够接口真空、运动馈电的质谱仪高压输电结构。

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之二在于提供一种能够接口真空、运动馈电的质谱仪。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种质谱仪高压输电结构，包括壳体、安装于所述壳体内部的运动平台以及随所述运动平台移动的样品台，所述壳体内部形成真空腔，所述质谱仪高压输电结构还包括输电弹簧、高压线以及密封组件，所述高压线包括裸线、与所述裸线密封的绝缘层以及位于绝缘层外的屏蔽层，所述密封组件包括压板、线密封组件以及腔体密封组件，所述裸线及所述绝缘层伸进所述真空腔，所述腔体密封组件安装于所述壳体使所述密封组件与所述真空腔密封，所述线密封组件安装于所述绝缘层使所述绝缘层与所述腔体密封组件密封，所述压板抵压所述屏蔽层，所述输电弹簧两端分别与所述裸线以及所述运动平台连接传输高压电。

进一步的，所述屏蔽层由外部延伸至所述压板靠近所述线密封组件一端，所述线密封组件以及所述腔体密封组件由屏蔽材料制成使所述高压线的裸线被屏蔽至所述真空腔内。

进一步的，所述线密封组件以及所述腔体密封组件位于所述压板以及所述壳体之间。

进一步的，包裹所述绝缘层的所述裸线贯穿所述线密封组件以及所述腔体密封组件。

进一步的，所述腔体密封组件包括腔体密封板以及腔体密封圈，所述腔体密封板固定于所述壳体，所述腔体密封圈位于所述腔体密封板以及所述壳体之间。

进一步的，所述线密封组件包括线密封板以及线密封圈，所述线密封板位于所述压板以及所述腔体密封板之间，所述线密封板与所述压板以及所述腔体密封板固定，所述线密封圈位于所述线密封板以及所述腔体密封板之间并与所述绝缘层抵触。

进一步的，所述腔体密封板设有第一安装槽，所述第一安装槽为锥形槽，所述线密封圈位于所述第一安装槽中。

进一步的，所述质谱仪高压输电结构还包括固定件，所述固定件固定于所述壳体内部，所述固定件由绝缘材料制成，所述裸线与所述固定件固定连接。

进一步的，所述质谱仪高压输电结构还包括安装件，所述安装件由导电材料制成，所述安装件安装于所述固定件，所述裸线以及所述输电弹簧安装于所述安装件。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种质谱仪，包括上述任意一项所述的质谱仪高压输电结构。

相比现有技术，本发明质谱仪高压输电结构的裸线及绝缘层伸进真空腔，腔体密封组件安装于壳体使密封组件与真空腔密封，线密封组件安装于绝缘层使绝缘层与腔体密封组件密封，实现高压线与真空腔的密封；压板抵压屏蔽层，输电弹簧两端分别与裸线以及运动平台连接传输高压电，实现运动馈电；整体结构简单，体积小，占用空间小；加工、装配、调试简单，成本低但功能更加稳定；绝缘距离大、稳定性高。

附图说明

图1为本发明质谱仪高压输电结构的立体图；

图2为图1的质谱仪高压输电结构的内部结构示意图；

图3为图2的质谱仪高压输电结构A处的放大图；

图4为图1的质谱仪高压输电结构的局部结构立体图；

图5为图4的质谱仪高压输电结构的局部结构的一分解图；

图6为图4的质谱仪高压输电结构的局部结构的另一分解图；

图7为图1的质谱仪高压输电结构的局部结构剖视图。

图中：10、壳体；11、真空腔；20、运动平台；21、绝缘柱；210、主体；211、固定片；212、固定孔；30、样品台；40、输电弹簧；50、高压线；51、屏蔽层；52、绝缘层；53、裸线；60、密封组件；61、压板；62、线密封组件；620、线密封板；621、线密封圈；63、腔体密封组件；630、腔体密封板；6301、第一安装槽；6302、第二安装槽；631、腔体密封圈；70、固定件；80、安装件；81、安装孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1至图7为本发明质谱仪高压输电结构，包括壳体10、运动平台20、样品台30、输电弹簧40、高压线50、密封组件60、固定件70以及安装件80。

壳体10为中空结构，壳体10内部形成真空腔11。

运动平台20安装于壳体10内部能够相对壳体10向两个不同的方向移动。在本实施例中，运动平台20能够沿两个相互垂直的方向运动。运动平台20包括绝缘柱21，绝缘柱21包括主体210以及安装于主体210上的固定片211，固定片211设有固定孔212，固定孔212用于安装输电弹簧40。固定片211为导电材料制成，并能与样品台30导电连接。

样品台30用以承载样品，样品台30能够随运动平台20移动以便于进行检测。

输电弹簧40用于向样品台30输送高压电。在本实施例中，输电弹簧40由金属制成。

高压线50用于连接外部高压电源。高压线50包括裸线53、绝缘层52以及屏蔽层51。绝缘层52包覆在裸线53上并且与裸线53形成密封，起到绝缘的作用。屏蔽层51包覆于绝缘层52起到屏蔽的作用。在本申请中，安装于壳体10的高压线50依次剥去绝缘层52以及屏蔽层51，使高压线50的端部依次为裸线53、包覆绝缘层52的裸线53、包覆屏蔽层51以及包覆绝缘层52的裸线53。

密封组件60包括压板61、线密封组件62、腔体密封组件63。压板61抵压屏蔽层51，防止屏蔽层51产生移动。线密封组件62以及腔体密封组件63由屏蔽材料制成。线密封组件62以及腔体密封组件63位于压板61以及壳体10之间，使没有屏蔽层51的高压线50依然能够被屏蔽，防止高压线50由于失去屏蔽层51导致产生电磁辐射。线密封组件62包括线密封板620以及线密封圈621。压板61与线密封板620固定连接。腔体密封组件63包括腔体密封板630以及腔体密封圈631。腔体密封板630设有第一安装槽6301以及第二安装槽6302，第一安装槽6301以及第二安装槽6302分别位于腔体密封板630的两侧。第一安装槽6301为锥形槽。腔体密封板630固定于壳体10，腔体密封圈631安装于第一安装槽6301中，腔体密封圈631位于腔体密封板630以及壳体10之间，实现真空腔11与腔体密封组件63之间的密封。线密封板620固定于腔体密封板630，线密封圈621安装于第二安装槽6302中，线密封圈621位于线密封板620以及腔体密封板630之间并与绝缘层52抵触，实现绝缘层52与线密封组件62以及腔体密封组件63之间的密封，整体实现高压线50接口处的密封。

固定件70固定于壳体10内部。固定件70由绝缘材料制成，固定件70使裸线53与壳体10之间的绝缘距离大、稳定性高。

安装件80由导电材料制成，安装件80安装于固定件70。安装件80上设有安装孔81。裸线53安装于安装件80使裸线53固定。输电弹簧40另一端固定于安装孔81。

输电弹簧40在整个样品台30的XY运动行程内均保持弹性范围内的拉伸状态，因此，可将高压稳定馈入至样品台30。因其始终保持拉伸状态，因此与运动平台20的绝缘距离稳定，保证馈电的安全性。同时样品台30下方存在绝缘柱21，保障样品台30的足够的绝缘距离。

本申请质谱仪高压输电结构的裸线53及绝缘层52伸进真空腔11，腔体密封组件63安装于壳体10使密封组件60与真空腔11密封，线密封组件62安装于绝缘层52使绝缘层52与腔体密封组件63密封，实现高压线50与真空腔11的密封；压板61抵压屏蔽层51，输电弹簧40两端分别与裸线53以及运动平台20连接传输高压电，实现运动馈电；整体结构简单，体积小，占用空间小；加工、装配、调试简单，成本低但功能更加稳定；绝缘距离大、稳定性高。

本申请还涉及包含上述质谱仪高压输电结构的质谱仪。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进演变，都是依据本发明实质技术对以上实施例做的等同修饰与演变，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种质谱仪高压输电结构，包括壳体、安装于所述壳体内部的运动平台以及随所述运动平台移动的样品台，所述壳体内部形成真空腔，其特征在于：所述质谱仪高压输电结构还包括输电弹簧、高压线以及密封组件，所述高压线用于连接外部高压电源，所述高压线包括裸线、包覆在所述裸线上并且与所述裸线形成密封的绝缘层以及包覆于绝缘层外的屏蔽层，安装于所述壳体的高压线依次剥去所述绝缘层以及所述屏蔽层，使所述高压线从靠近所述输电弹簧的端部到远离所述输电弹簧的端部依次为裸线、包覆绝缘层的裸线、和包覆屏蔽层以及包覆绝缘层的裸线；所述密封组件包括压板、线密封组件以及腔体密封组件，所述线密封组件以及所述腔体密封组件位于所述压板以及所述壳体之间，所述线密封组件以及所述腔体密封组件由屏蔽材料制成使所述高压线的裸线被屏蔽至所述真空腔内，所述屏蔽层由所述壳体外部延伸至所述压板靠近线密封组件一端，所述压板抵压所述屏蔽层；包裹绝缘层的裸线贯穿所述线密封组件以及腔体密封组件并伸进真空腔，所述腔体密封组件安装于所述壳体使所述密封组件与所述真空腔密封，所述线密封组件安装于所述绝缘层使所述绝缘层与所述腔体密封组件密封，所述输电弹簧两端分别与所述裸线以及所述运动平台连接，所述输电弹簧在整个样品台的XY运动行程内均保持弹性范围内的拉伸状态，从而将高压稳定馈入至样品台。

2.根据权利要求1所述的质谱仪高压输电结构，其特征在于：所述腔体密封组件包括腔体密封板以及腔体密封圈，所述腔体密封板固定于所述壳体，所述腔体密封圈位于所述腔体密封板以及所述壳体之间。

3.根据权利要求2所述的质谱仪高压输电结构，其特征在于：所述线密封组件包括线密封板以及线密封圈，所述线密封板位于所述压板以及所述腔体密封板之间，所述线密封板与所述压板以及所述腔体密封板固定，所述线密封圈位于所述线密封板以及所述腔体密封板之间并与所述绝缘层抵触。

4.根据权利要求3所述的质谱仪高压输电结构，其特征在于：所述腔体密封板设有第一安装槽，所述第一安装槽为锥形槽，所述线密封圈位于所述第一安装槽中。

5.根据权利要求1所述的质谱仪高压输电结构，其特征在于：所述质谱仪高压输电结构还包括固定件，所述固定件固定于所述壳体内部，所述固定件由绝缘材料制成，所述裸线与所述固定件固定连接。

6.根据权利要求5所述的质谱仪高压输电结构，其特征在于：所述质谱仪高压输电结构还包括安装件，所述安装件由导电材料制成，所述安装件安装于所述固定件，所述裸线以及所述输电弹簧安装于所述安装件。

7.一种质谱仪，其特征在于：包括根据权利要求1-6任意一项所述的质谱仪高压输电结构。