CN114390765B - 一种旋转密封的离子源结构 - Google Patents

一种旋转密封的离子源结构 Download PDF

Info

Publication number
CN114390765B
CN114390765B CN202210027769.7A CN202210027769A CN114390765B CN 114390765 B CN114390765 B CN 114390765B CN 202210027769 A CN202210027769 A CN 202210027769A CN 114390765 B CN114390765 B CN 114390765B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ion source
sample injection
ion
sealing ring
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210027769.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114390765A (zh
Inventor
李文峰
李庆运
陈伟章
王磊
王东鉴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Berui Biotechnology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Berui Biotechnology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Berui Biotechnology Co ltd filed Critical Shenzhen Berui Biotechnology Co ltd
Priority to CN202210027769.7A priority Critical patent/CN114390765B/zh
Publication of CN114390765A publication Critical patent/CN114390765A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114390765B publication Critical patent/CN114390765B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
    • H01J37/08—Ion sources; Ion guns

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Abstract

本发明公开了一种旋转密封的离子源结构，其特征包括：离子源外壳，所述离子源外壳内安装有进样电极；密封环，所述密封环设置在所述进样电极朝内侧的一端，所密封环的外侧设有旋转杆，所述密封环转动安装在所述离子源外壳上；离子聚焦电极，所述离子聚焦电极安装在所述离子源外壳内；离子引出电极，所述离子引出电极安装在所述离子源外壳内；电离源，所述电离源安装在所述离子源外壳外侧并与所述进样电极配合；电离通路，所述电离通路分别设在所述离子源外壳、所述密封环、所述进样电极上，通过所述电离通路将所述电离源与所述进样电极连通；以及其他部件；实现了在不破坏仪器真空条件下快速对电离源进行维护、更换工作，提高设备的维护效率。

Description

一种旋转密封的离子源结构
技术领域
本发明涉及到离子源技术设备领域，尤其涉及到一种旋转密封的离子源结构。
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。它是各种类型的离子加速器、质谱仪、电磁同位素分离器、离子注入机、离子束刻蚀装置、离子推进器以及受控聚变装置中的中性束注入器等设备的不可缺少的部件。离子源通常工作在真空环境下，当离子源出现故障需要进行维护时，常规操作是先停止仪器设备真空条件，维护完成之后在重新开启真空，停止与重启真空需要花费大量等待时间，使得仪器闲置造成了各种财力物力损失。因此，开发一种简便、快捷、无需破坏真空即可完成日常维护工作的离子源结构显得至关重要。
谢[1]([1]谢亚红；顾玉明(2016).一种可伸缩旋转快速拆卸型离子源装置.CN201620237875.8.)等人发明了一种可伸缩旋转快速拆卸型离子源装置，通过开关插板阀阀芯实现离子源和真空室的真空联通与隔断，以实现对离子源的快速拆卸更换。该结构使用的插板阀结构较复杂，外形尺寸较大，开启与闭合需要一定的时间与空间，应用场景存在诸多限制。
因此，亟需一种能够解决以上一种或多种问题的旋转密封的离子源结构。
发明内容
为解决现有技术中存在的一种或多种问题，本发明提供了一种旋转密封的离子源结构。本发明为解决上述问题采用的技术方案是：一种旋转密封的离子源结构，其包括：离子源外壳，所述离子源外壳内安装有进样电极，所述进样电极朝外侧的一端设有样品入口，所述样品入口处连接有进样管路；
密封环，所述密封环设置在所述进样电极朝内侧的一端，所密封环的外侧设有旋转杆，所述密封环转动安装在所述离子源外壳上；
离子聚焦电极，所述离子聚焦电极安装在所述离子源外壳内，并设在所述进样电极朝内侧的一端；
离子引出电极，所述离子引出电极安装在所述离子源外壳内，并设在所述离子聚焦电极朝外侧的一端；
电离源，所述电离源安装在所述离子源外壳外侧并与所述进样电极配合；
电离通路，所述电离通路为通孔，所述电离通路分别设在所述离子源外壳、所述密封环、所述进样电极上并且互相连通，通过所述电离通路将所述电离源与所述进样电极连通；
所述进样电极、所述离子聚焦电极、所述离子引出电极互相之间通过绝缘垫隔绝；
所述进样电极、所述离子聚焦电极、所述离子引出电极与所述离子源外壳通过绝缘套隔绝。
进一步地，所述电离源与所述离子源外壳之间通过密封圈密封。
进一步地，所述进样电极呈⊥型，其半径小的一端朝向所述离子源外壳的内侧设置。
进一步地，所述密封环包括：内层密封环和外层密封环，所述内层密封环紧贴在所述进样电极上，所述外层密封环套设在所述内层密封环上，所述旋转杆设置在所述外层密封环的外侧。
进一步地，所述进样电极与所述密封环之间喷涂摩擦系数低、耐磨性能好、化学性质稳定的涂层。
进一步地，所述涂层为镍铁氟龙镀层。
进一步地，所述离子聚焦电极由若干片不锈钢材质中空圆盘组成，所述中空圆盘互相之间通过绝缘垫隔绝。
进一步地，所述离子源外壳为桶形结构。
进一步地，所述电离源通过离子源压块固定在所述离子源外壳上。所述样品入口与所述电离源垂直设置。
本发明取得的有益价值是：本发明通过将所述离子源外壳、所述密封环、所述离子聚焦电极、所述离子引出电极、所述电离源以及其他部件通过巧妙的结构连接在一起，实现了通过所述旋转杆旋转所述密封环将所述进样电极的电离室与所述电离源进行隔绝、连通，并在此过程中保持所述进样电极的电离室的真空状态，进而在不破坏仪器真空条件下快速进行对所述电离源的维护工作，省去了设备的真空停启时间，提高了离子源的维护效率；以及可以针对多种离子源种类、结构进行灵活变更尺寸设计，通用性强，适用面广。以上极大地提高了本发明的实用价值。
附图说明
图1为本发明的真空连接状态下的侧透视图；
图2为本发明的真空密封状态下的侧透视图；
图3为本发明的真空连接状态下的剖视图；
图4为本发明的真空密封状态下的剖视图。
【附图标记】
1···电离源
2···离子源压块
3···离子源外壳
4···离子引出电极
5···离子聚焦电极
6···绝缘垫
7···内层密封环
8···外层密封环
9···进样电极
10···进样管路
11···密封圈
12···电离通路
13···旋转杆。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加浅显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例限制。
如图1-图4所示，本发明公开了一种旋转密封的离子源结构，其包括：离子源外壳3，所述离子源外壳3内安装有进样电极9，所述进样电极9朝外侧的一端设有样品入口，所述样品入口处连接有进样管路10，样品通过所述进样管路10进入到所述进样电极9；
密封环，所述密封环设置在所述进样电极9朝内侧的一端，所密封环的外侧设有旋转杆13，所述密封环转动安装在所述离子源外壳3上；
离子聚焦电极5，所述离子聚焦电极5安装在所述离子源外壳3内，并设在所述进样电极9朝内侧的一端；
离子引出电极4，所述离子引出电极4安装在所述离子源外壳3内，并设在所述离子聚焦电极5朝外侧的一端；
电离源1，所述电离源1安装在所述离子源外壳3外侧并与所述进样电极9配合；
电离通路12，所述电离通路12为通孔，所述电离通路12分别设在所述离子源外壳3、所述密封环、所述进样电极9上并且互相连通，通过所述电离通路12将所述电离源1与所述进样电极9连通；
所述进样电极9、所述离子聚焦电极5、所述离子引出电极4互相之间通过绝缘垫6隔绝；
所述进样电极9、所述离子聚焦电极5、所述离子引出电极4与所述离子源外壳3通过绝缘套隔绝。
需要说明的是，所述电离源1可以是灯源、激光发射器等发射电子、光子等粒子实现样品分子电离的器件。所述进样电极9与所述密封环之间喷涂摩擦系数低、耐磨性能好、化学性质稳定的涂层，一般为镍铁氟龙镀层，此时能够保证接触面顺滑，进而仅使用单层的所述密封环。所述进行管路10与所述进行电极9之间使用螺母压合密封圈的方式进行密封。
具体地，如图1所示，所述电离源1与所述离子源外壳3之间通过密封圈11密封，所述密封圈11为O型密封圈。一般来说，所述进样电极9呈⊥型，其半径小的一端朝向所述离子源外壳3的内侧设置。
具体地，如图1、图3、图4所示，所述密封环包括：内层密封环7和外层密封环8，所述内层密封环7紧贴在所述进样电极9上，所述外层密封环8套设在所述内层密封环7上，所述旋转杆13设置在所述外层密封环8的外侧。所述外层密封环8、所述内层密封环7一般采用具有自润滑、摩擦系数低、耐磨性好、化学性质稳定的材料制成，如特氟龙等材料。
具体地，如图1所示，所述离子聚焦电极5由若干片不锈钢材质中空圆盘组成，所述中空圆盘互相之间通过绝缘垫6隔绝。通过施加不同的电压，实现对所述进样电极9内的电离室中的离子调制聚焦，调制后的离子束由所述离子引出电极4引出电离室。
具体地，如图1、图2所示，所述离子源外壳3为桶形结构，以对内部的所述进样电极9、所述离子聚焦电极5、所述离子引出电极4起到支撑作用。一般来说，所述电离源1通过离子源压块2固定在所述离子源外壳3上，所述离子源压块2压在所述密封圈11上。一般来说，所述样品入口和/或所述进样管路10与所述电离源1垂直设置。
结合图1-图4所示，设备正常使用时，所述旋转杆13靠近上端，此时所述电离通路12处于连通状态，可进行正常电离。当所述电离源1出现故障或需要进行维护时，将所述旋转杆13往下拨动，带动所述密封环(所述外层密封环8)转动，将所述电离通路12封堵，实现对所述进样电极9内的电离室的真空隔绝，进而可以在不破坏仪器真空条件下快速进行对所述电离源1的更换、维护工作，省去设备的真空停启时间，提高维护效率。
综上所述，本发明通过将所述离子源外壳3、所述密封环、所述离子聚焦电极6、所述离子引出电极4、所述电离源1以及其他部件通过巧妙的结构连接在一起，实现了通过所述旋转杆旋转所述密封环将所述进样电极的电离室与所述电离源进行隔绝、连通，并在此过程中保持所述进样电极的电离室的真空状态，进而在不破坏仪器真空条件下快速进行对所述电离源的维护工作，省去了设备的真空停启时间，提高了离子源的维护效率；以及可以针对多种离子源种类、结构进行灵活变更尺寸设计，通用性强，适用面广。以上极大地提高了本发明的实用价值。
以上所述的实施例仅表达了本发明的一种或多种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此理解为对本发明专利的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种旋转密封的离子源结构，其特征在于，包括：离子源外壳，所述离子源外壳内安装有进样电极，所述进样电极朝外侧的一端设有样品入口，所述样品入口处连接有进样管路；
密封环，所述密封环设置在所述进样电极朝内侧的一端，所密封环的外侧设有旋转杆，所述密封环转动安装在所述离子源外壳上；
离子聚焦电极，所述离子聚焦电极安装在所述离子源外壳内，并设在所述进样电极朝内侧的一端；
离子引出电极，所述离子引出电极安装在所述离子源外壳内，并设在所述离子聚焦电极远离所述进样电极的一端；
电离源，所述电离源安装在所述离子源外壳外侧并与所述进样电极配合；
电离通路，所述电离通路为通孔，所述电离通路分别设在所述离子源外壳、所述密封环、所述进样电极上并且互相连通，通过所述电离通路将所述电离源与所述进样电极连通；
所述进样电极、所述离子聚焦电极、所述离子引出电极互相之间通过绝缘垫隔绝；
所述进样电极、所述离子聚焦电极、所述离子引出电极与所述离子源外壳通过绝缘套隔绝。
2.根据权利要求1所述的一种旋转密封的离子源结构，其特征在于，所述电离源与所述离子源外壳之间通过密封圈密封。
3.根据权利要求1所述的一种旋转密封的离子源结构，其特征在于，所述进样电极呈⊥型，其半径小的一端朝向所述离子源外壳的内侧设置。
4.根据权利要求1所述的一种旋转密封的离子源结构，其特征在于，所述密封环包括：内层密封环和外层密封环，所述内层密封环紧贴在所述进样电极上，所述外层密封环套设在所述内层密封环上，所述旋转杆设置在所述外层密封环的外侧。
5.根据权利要求1所述的一种旋转密封的离子源结构，其特征在于，所述进样电极与所述密封环之间喷涂摩擦系数低、耐磨性能好、化学性质稳定的涂层。
6.根据权利要求5所述的一种旋转密封的离子源结构，其特征在于，所述涂层为镍铁氟龙镀层。
7.根据权利要求1所述的一种旋转密封的离子源结构，其特征在于，所述离子聚焦电极由若干片不锈钢材质中空圆盘组成，所述中空圆盘互相之间通过绝缘垫隔绝。
8.根据权利要求1所述的一种旋转密封的离子源结构，其特征在于，所述离子源外壳为桶形结构。
9.根据权利要求1所述的一种旋转密封的离子源结构，其特征在于，所述电离源通过离子源压块固定在所述离子源外壳上。
10.根据权利要求1所述的一种旋转密封的离子源结构，其特征在于，所述样品入口与所述电离源垂直设置。
CN202210027769.7A 2022-01-11 2022-01-11 一种旋转密封的离子源结构 Active CN114390765B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210027769.7A CN114390765B (zh) 2022-01-11 2022-01-11 一种旋转密封的离子源结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210027769.7A CN114390765B (zh) 2022-01-11 2022-01-11 一种旋转密封的离子源结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114390765A CN114390765A (zh) 2022-04-22
CN114390765B true CN114390765B (zh) 2023-11-03

Family

ID=81201578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210027769.7A Active CN114390765B (zh) 2022-01-11 2022-01-11 一种旋转密封的离子源结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114390765B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007084880A2 (en) * 2006-01-13 2007-07-26 Veeco Instruments Inc. Ion source with removable anode assembly
KR20080071349A (ko) * 2007-01-30 2008-08-04 삼성전자주식회사 플라즈마 쉬쓰 제어기를 갖는 이온 빔 장치
JP2009252648A (ja) * 2008-04-09 2009-10-29 Toshiba Corp 回転陽極型ｘ線管装置
CN102299038A (zh) * 2011-07-21 2011-12-28 厦门大学 一种复合离子源
JP2012212517A (ja) * 2011-03-30 2012-11-01 Toshiba Corp イオン源およびその動作方法
CN104637837A (zh) * 2013-11-15 2015-05-20 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 反应腔室及等离子体加工设备
CN205508767U (zh) * 2016-03-23 2016-08-24 中国科学院等离子体物理研究所 一种可伸缩旋转快速拆卸型离子源装置
CN105977128A (zh) * 2016-05-11 2016-09-28 清华大学深圳研究生院 一种等离子电离离子源装置
CN109950127A (zh) * 2019-04-12 2019-06-28 江苏汭博医疗科技有限公司 一种电喷雾离子源辅助增强装置
CN111916334A (zh) * 2020-09-08 2020-11-10 瀚蓝绿电固废处理(佛山)有限公司 一种用于质谱分析仪的真空紫外光电离源

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007084880A2 (en) * 2006-01-13 2007-07-26 Veeco Instruments Inc. Ion source with removable anode assembly
KR20080071349A (ko) * 2007-01-30 2008-08-04 삼성전자주식회사 플라즈마 쉬쓰 제어기를 갖는 이온 빔 장치
JP2009252648A (ja) * 2008-04-09 2009-10-29 Toshiba Corp 回転陽極型ｘ線管装置
JP2012212517A (ja) * 2011-03-30 2012-11-01 Toshiba Corp イオン源およびその動作方法
CN102299038A (zh) * 2011-07-21 2011-12-28 厦门大学 一种复合离子源
CN104637837A (zh) * 2013-11-15 2015-05-20 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 反应腔室及等离子体加工设备
CN205508767U (zh) * 2016-03-23 2016-08-24 中国科学院等离子体物理研究所 一种可伸缩旋转快速拆卸型离子源装置
CN105977128A (zh) * 2016-05-11 2016-09-28 清华大学深圳研究生院 一种等离子电离离子源装置
CN109950127A (zh) * 2019-04-12 2019-06-28 江苏汭博医疗科技有限公司 一种电喷雾离子源辅助增强装置
CN111916334A (zh) * 2020-09-08 2020-11-10 瀚蓝绿电固废处理(佛山)有限公司 一种用于质谱分析仪的真空紫外光电离源

Also Published As

Publication number Publication date
CN114390765A (zh) 2022-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960012334B1 (ko) 하전빔과 반응성가스를 사용해서 시료를 처리하는 방법 및 장치
JPH0379431B2 (zh)
US10109472B2 (en) Tool free gas cone retaining device for mass spectrometer ion block assembly
US10978286B2 (en) Coupling devices and source assemblies including them
US3924134A (en) Double chamber ion source
US2636990A (en) Ion source unit
JPH03504059A (ja) 高分解能プラズマ質量スペクトロメータ
CN114390765B (zh) 一种旋转密封的离子源结构
CN112020760A (zh) Imr-ms设备
EP3047513B1 (en) Gasket seal for a mass spectrometer
CN114400178B (zh) 一种用于质谱分析仪的光源切换装置及质谱分析系统
EP3047514B1 (en) Chamber seal for mass spectrometer
TW202314774A (zh) 升舉頂針元件及等離子體反應裝置
JP7247083B2 (ja) イオン源および質量分析計
CN113488799B (zh) 真空密封式高压连接器
GB2520154A (en) Chamber seal for mass spectrometer
WO2023188410A1 (ja) 分析装置
CN109913822B (zh) 一种磁靴可实时推移的柱型阴极装置
CN114361006B (zh) 真空密封离子源及质谱仪
KR102587356B1 (ko) 차동 진공 이온화 원
GB2520152A (en) Tool free gas cone retaining device for mass spectrometer ion block assembly
CN117438282A (zh) 一种轴截面为梯形的光电离源
US3809957A (en) Method for preserving electron gun assemblies
CN117672804A (zh) 一种离轴弯曲光电离源
CN1906725A (zh) 具有改进气体传输的离子源

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant