[發明專利]用于軟電子電離的離子源和有關系統和方法

有效

• 申請號: 201510909287.4
• 申請日: 2015-12-10
• 公開（公告）號: CN105702556B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: M·王
• 申請（專利權）人: 安捷倫科技有限公司
• 主分類號: H01J49/16
• 分類號: H01J49/16
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務所 11494
• 代理人: 封新琴

1.一種離子源，其包括：

主體，其環繞電離腔室；

電子提取器，其配置為用于將電子加速到所述電離腔室中；

電子源，其處于所述電離腔室的外部，并且包括電子排斥器、熱離子陰極以及所述熱離子陰極與所述電子提取器之間的電子透鏡；以及

電壓源，其配置為用于將相應電壓施加到所述電子排斥器、所述熱離子陰極、所述電子透鏡以及所述電子提取器，以用于對于以下操作有效：

從所述熱離子陰極發射電子；

初始地朝向所述電離腔室加速所述電子；

在所述電子透鏡處生成電勢谷，以用于對于以下操作有效：減速所述初始地加速的電子，并且在所述電子透鏡處形成包括減速后的電子的虛擬陰極；以及

將先前所述減速的電子作為電子射束從所述虛擬陰極加速到所述電離腔室中。

2.如權利要求1所述的離子源，其包括以下配置中的至少一個：

樣品入口，其通向到所述電離腔室中；

磁體組件，其環繞所述主體并且配置為用于在所述電離腔室中生成軸向磁場；

所述電離腔室包括離子出口，其與所述電子提取器正交地定向或沿著軸與所述電子提取器對準；

所述電離腔室包括離子提取器，其配置為用于從所述電離腔室導向出離子射束。

3.如權利要求1或2所述的離子源，其中，所述熱離子陰極具有選自由以下構成的組的配置：所述熱離子陰極位于所述電子排斥器與所述電子提取器之間；所述熱離子陰極與所述電子排斥器正交地定向；前述兩者。

4.如權利要求1或2所述的離子源，其中，所述電壓源配置為用于在所述電勢谷中將所述電子減速到近于零速度。

5.如權利要求1或2所述的離子源，其中，所述電子透鏡包括所述熱離子陰極與所述電子提取器之間的第一電子透鏡、所述第一電子透鏡與所述電子提取器之間的第二電子透鏡，其中，所述電壓源配置為用于將相應電壓施加到所述第一電子透鏡和所述第二電子透鏡，以用于對于以下操作有效：

將所述電子從所述熱離子陰極朝向所述第二電子透鏡加速；以及

生成所述電勢谷并且在所述第二電子透鏡處形成所述虛擬陰極。

6.如權利要求1或2所述的離子源，其中，所述電子提取器包括離子排斥器、所述主體或離子排斥器和所述主體二者。

7.一種用于產生電子電離的電子射束的方法，所述方法包括：

產生電子；

初始地朝向電離腔室加速所述電子；

將所述初始地加速的電子減速到對于在所述電離腔室的外部形成虛擬陰極有效的等級，所述虛擬陰極包括所述減速后的電子；以及

將先前所述減速的電子作為電子射束從所述虛擬陰極加速到所述電離腔室中。

8.如權利要求7所述的方法，其包括：在20eV或更低的電子能量處產生所述電子。

9.如權利要求7或8所述的方法，其包括：在形成所述虛擬陰極的區域處將所述電子減速到近于零速度。

10.如權利要求7或8所述的方法，其中，朝向所述電離腔室加速所述電子包括：將電壓施加到電子提取器，減速所述電子包括：將比施加到所述電子提取器的更小量值的電壓施加到電子透鏡，并且其中，所述虛擬陰極形成于所述電子透鏡處。