[發(fā)明專利]一種基于激光濺射電離的薄層快速深度分析方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310752137.8
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103728362A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余淑媛;杭緯;李彬;吳透明;劉志紅;馮均利;任聰;李勇;王嘉莉;宋保靚;吳景武;劉冬
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳出入境檢驗(yàn)檢疫局工業(yè)品檢測技術(shù)中心
• 主分類號: G01N27/64
• 分類號: G01N27/64
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種基于激光濺射電離的薄層快速深度分析方法，首先構(gòu)建激光濺射電離垂直飛行時(shí)間質(zhì)譜裝置；所述裝置包括：激光光學(xué)部分和飛行時(shí)間質(zhì)譜部分，其中所述激光光學(xué)部分在光路上依次包括激光器、衰減器、擴(kuò)束器、光闌和聚焦透鏡,其中所述激光器為納秒激光器或者飛秒激光器，所述飛行時(shí)間質(zhì)譜部分包括進(jìn)樣探桿、在所述進(jìn)樣探桿的前端固定有二維移動平臺，所述二維移動平臺用于放置待測固體薄層樣品，所述二維移動平臺被伸入至離子源腔體中，在所述離子源腔體中充有惰性氣體作為輔助氣體，所述離子源腔體的一側(cè)面具有采樣錐，其中采樣錐法線與樣品平面距離約10mm，而樣品法線與采樣錐距離約7mm，在所述采樣錐后面具有離子聚焦透鏡系統(tǒng)，在等離子透鏡系統(tǒng)后具有飛行時(shí)間質(zhì)譜分析器探測所產(chǎn)生的離子；

使得所述聚焦透鏡聚焦的激光通過離子源腔體正面的石英窗口，射到所述待測固體薄層樣品的表面，利用所述飛行時(shí)間質(zhì)譜分析器制作激光每次作用得到的完整譜圖，從譜圖中信號的變化確定出激光的鉆穿脈沖數(shù)從而獲得鍍層的厚度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄層快速深度分析方法，其特征在于：

所述離子透鏡系統(tǒng)依次包括第一離子透鏡組、狹縫和第二離子透鏡組。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄層快速深度分析方法，其特征在于：

所述光闌中通光直徑為0.5～6mm，擴(kuò)束鏡的擴(kuò)束能力為4倍～20倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄層快速深度分析方法，其特征在于：

所述惰性氣體為氦氣、氬氣或氮?dú)狻?/p>

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄層快速深度分析方法，其特征在于：

所述惰性氣體的壓力為0.1～10torr。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中所述的薄層快速深度分析方法，其特征在于：

所述進(jìn)樣探桿為直徑約5mm～約20mm的不銹鋼圓柱，或?yàn)闃悠钒濉?/p>

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中所述的薄層快速深度分析方法，其特征在于：

所述激光器的參數(shù)為：波長157nm～1100nm；脈寬100fs～10ns；脈沖能量10μJ～500mJ；脈沖頻率0.1Hz～100kHz。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的薄層快速深度分析方法，其特征在于：

所述飛行時(shí)間質(zhì)譜分析器的三級真空系統(tǒng)內(nèi)的壓力為2×10^-5～1×10^-6torr。

9.一種用于薄層快速深度分析的激光濺射電離垂直飛行時(shí)間質(zhì)譜裝置，包括：

激光光學(xué)部分和飛行時(shí)間質(zhì)譜部分，其中所述激光光學(xué)部分在光路上依次包括激光器、衰減器、擴(kuò)束器、光闌和聚焦透鏡,其中所述激光器為納秒激光器或者飛秒激光器，所述飛行時(shí)間質(zhì)譜部分包括進(jìn)樣探桿、在所述進(jìn)樣探桿的前端固定有二維移動平臺，所述二維移動平臺用于放置待測固體薄層樣品，所述二維移動平臺被伸入至離子源腔體中，在所述離子源腔體中充有惰性氣體作為輔助氣體，所述離子源腔體的一側(cè)面具有采樣錐，其中采樣錐法線與樣品平面距離約10mm，而樣品法線與采樣錐距離約7mm，在所述采樣錐后面具有離子聚焦透鏡系統(tǒng)，在等離子透鏡系統(tǒng)后具有飛行時(shí)間質(zhì)譜分析器探測所產(chǎn)生的離子。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光濺射電離垂直飛行時(shí)間質(zhì)譜裝置，其特征在于：

所述光闌中通光直徑為0.5～6mm，擴(kuò)束鏡的擴(kuò)束能力為4倍～20倍；

所述惰性氣體為氦氣、氬氣或氮?dú)猓龆栊詺怏w的壓力為0.1～10torr；

所述進(jìn)樣探桿為直徑約5mm～約20mm的不銹鋼圓柱，或?yàn)闃悠钒濉?!-- SIPO -->