CN214672498U - 一种高效稳定的电弧离子源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效稳定的电弧离子源，包括XY平台、样品靶板、真空锁和离子光学部分，所述样品靶板安装在XY平台上，所述样品靶板上设有样品靶槽，所述真空锁用于将大气与样品靶所在的真空区域进行真空隔离，所述离子光学部分包括靶电极、脉冲电极、接地的加速电极和激光系统，所述靶电极放置在样品靶槽的槽底，所述激光系统的内的激光头朝向电离点，所述电离点与两个离子通过孔在一条轴线上。本实用新型激光系统能够准确照射到样品靶上的样品，使样品离子化，并被20kV的高电压的靶电极加速，并被引出电极(脉冲电极)引出，得到高速的离子从离子通过孔通过，进入到飞行管内。

Description

一种高效稳定的电弧离子源

技术领域

本实用新型涉及质谱仪离子源技术领域，尤其涉及一种高效稳定的电弧离子源。

背景技术

质谱仪中对样品进行激光照射，将样品分子转变为离子，并被加速发射到飞行管内进行分析。而离子源是样品离子化的主要部分。因此，在质谱仪中离子源包括的部分很多，包括移动样品靶的平台、发出高频脉冲激光组件、靶电极和引出电极。这些部件均在真空腔环境内，且要准确将激光发射到样品靶上，以使的样品离子化，将至关重要。还要能有效的将离子化的离子加速发射到飞行管内，保证更多离子化离子进入飞行管。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种高效稳定的电弧离子源，解决了质谱仪中离子源对样品离子化程度不高，离子被加速飞行到飞行管内的数量不够。

根据本实用新型提出的一种高效稳定的电弧离子源，包括XY平台、样品靶板、真空锁和离子光学部分，所述样品靶板安装在XY平台上，所述样品靶板上设有样品靶槽，所述真空锁用于将大气与样品靶所在的真空区域进行真空隔离，所述离子光学部分包括靶电极、脉冲电极、接地的加速电极和激光系统，所述靶电极放置在样品靶槽的槽底，所述脉冲电极与接地的加速电极平行设置且其中间位置均设有相对的离子通过孔，所述激光系统的内的激光头朝向电离点，所述电离点与两个离子通过孔在一条轴线上。

在本实用新型的一些实施例中，所述XY平台设置在进样腔下方的主腔室内，所述脉冲电极和接地的加速电极设置在主腔室内，所述XY平台可将样品靶板从进样腔下方移动到脉冲电极下方。

在本实用新型的另一些实施例中，所述激光系统包括脉冲激光发生器、激光能量调节器、激光聚焦透镜和激光光斑调节装置，所述激光聚焦透镜和激光光斑调节装置均设置在激光头位置。

在本实用新型的另一些实施例中，所述靶电极上加有20KV的电压。

在本实用新型的另一些实施例中，所述样品靶上设有成阵列分布的样品凹槽，所述样品凹槽成球面状。

本实用新型中，XY平台能够精准的移动样品靶板，并将样品靶定向移动到需要移动位置，激光系统能够准确照射到样品靶上的样品，使样品离子化，并被20kV的高电压的靶电极加速，并被引出电极(脉冲电极)引出，得到高速的离子从离子通过孔通过，进入到飞行管内。离子化的离子大部分都从离子通过孔通过，减少样品使用量下，即可完成质量检测分析。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型提出的一种高效稳定的电弧离子源的原理示意图。

图2为本实用新型提出的离子源结构离子化样品的原理示意图。

图3为本实用新型提出的XY平台的结构示意图。

图中：1、第一电机；2、安装块；3、第一丝杆；31、第一滑块；4、第一滑杆；41、第二滑块；5、第二滑杆；6、第二丝杆；7、样品靶板；71、样品靶槽；8、靶电极；9、第二电机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1-3，一种高效稳定的电弧离子源，包括XY平台、样品靶板7、真空锁和离子光学部分，所述样品靶板7安装在XY平台上，所述样品靶板7上设有样品靶槽71，所述真空锁用于将大气与样品靶所在的真空区域进行真空隔离，所述离子光学部分包括靶电极8、脉冲电极、接地的加速电极和激光系统，所述靶电极8放置在样品靶槽71的槽底，所述脉冲电极与接地的加速电极平行设置且其中间位置均设有相对的离子通过孔，所述激光系统的内的激光头朝向电离点，所述电离点与两个离子通过孔在一条轴线上。

将样品点在样品靶的靶点之上，然后，进行对腔室抽真空，移动样品靶到特定位置，激光系统照射的激光照射在靶点上的样品，对样品进行照射，使得样品由分子转变为离子，实现电离。同时，样品靶上加有20kV的高电压，在离子源中形成一个高压电场，在引出电极(脉冲电极)的作用下，样品离子加速飞行，当离子飞出离子源后，进入到无场飞行管中，最后到达检测器。激光系统能够精准对准每个靶点。

所述XY平台设置在进样腔下方的主腔室内，所述脉冲电极和接地的加速电极设置在主腔室内，所述XY平台可将样品靶板从进样腔下方移动到脉冲电极下方。

XY平台能够将样品靶移动到需要移动的位置。并利用XY平台来确定靶点被激光照射的具体位置，从而确定那个样品在进行检测。

所述激光系统包括脉冲激光发生器、激光能量调节器、激光聚焦透镜和激光光斑调节装置，所述激光聚焦透镜和激光光斑调节装置均设置在激光头位置。

激光的发射频率最大可到60HZ，激光设置在软件主界面的“激光(laser)”面板里，上述激光系统内部件均采用现有部件组合而成。

所述靶电极8上加有20KV的电压。能够有效形成高压电场，对离子加速。

所述样品靶上设有成阵列分布的样品凹槽，所述样品凹槽成球面状。方便点样。

XY平台为现有技术，具体结构如下：

XY平台包括第一丝杆3、第一滑杆4、第二丝杆6和第二滑杆5，所述第一丝杆3一端安装安装在安装块2内、另一端贯穿另一个安装块2与第一电机1的转轴连接，所述第一滑杆4的两端通过安装块2固定，所述第一丝杆3上套有第一滑块31，所述第一滑杆4上套有第二滑块41，所述第一滑块31与第二滑块41之间安装有第二丝杆6和第二滑杆5，所述套在第二丝杆6和第二滑杆5上，所述第二丝杆6的一端转动安装在第一滑块31内，所述第二丝杆6的另一端转动插入到第二滑块41内与第二电机9的转轴连接，所述打印头4朝下的安装在下方。

第一丝杆3被第一电机1驱动转动，而螺旋套在第一丝杆3上的第一滑块31会被推动前后移动，以推动第二丝杆6和第二滑杆5移动(样品靶板的移动)，而第二滑块41可在第二滑杆5自由活动。第二电机35可驱动第二丝杆6转动，以推动左右移动。这样就可以使得在一个水平面进行任一移动。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高效稳定的电弧离子源，其特征在于：包括XY平台、样品靶板(7)、真空锁和离子光学部分，所述样品靶板(7)安装在XY平台上，所述样品靶板(7)上设有样品靶槽(71)，所述真空锁用于将大气与样品靶所在的真空区域进行真空隔离，所述离子光学部分包括靶电极(8)、脉冲电极、接地的加速电极和激光系统，所述靶电极(8)放置在样品靶槽(71)的槽底，所述脉冲电极与接地的加速电极平行设置且其中间位置均设有相对的离子通过孔，所述激光系统的内的激光头朝向电离点，所述电离点与两个离子通过孔在一条轴线上。

2.根据权利要求1所述的一种高效稳定的电弧离子源，其特征在于：所述XY平台设置在进样腔下方的主腔室内，所述脉冲电极和接地的加速电极设置在主腔室内，所述XY平台可将样品靶板从进样腔下方移动到脉冲电极下方。

3.根据权利要求1所述的一种高效稳定的电弧离子源，其特征在于：所述激光系统包括脉冲激光发生器、激光能量调节器、激光聚焦透镜和激光光斑调节装置，所述激光聚焦透镜和激光光斑调节装置均设置在激光头位置。

4.根据权利要求1所述的一种高效稳定的电弧离子源，其特征在于：所述靶电极(8)上加有20KV的电压。

5.根据权利要求1所述的一种高效稳定的电弧离子源，其特征在于：所述样品靶上设有成阵列分布的样品凹槽，所述样品凹槽成球面状。

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