[發明專利]一種用于質譜和光電子速度成像共同探測的裝置

有效

• 申請號: 201711225994.7
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108037525B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 唐紫超;王永天;施再發;張將樂;劉方剛;王可
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01T1/36
• 分類號: G01T1/36;H01J49/26
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

一種用于質譜和光電子速度成像共同探測的裝置，涉及質譜及光電子成像。設有質譜MCP檢測器、光電子速度成像透鏡系統、成像探測系統、第1螺旋直線導入器、第2螺旋直線導入器、第3螺旋直線導入器、第1滑軌和第2滑軌；所述質譜MCP檢測器與第3螺旋直線導入器相連，所述第3螺旋直線導入器調節成像探測系統的垂直高度，第1螺旋直線導入器、第2螺旋直線導入器與光電子速度成像透鏡系統相連，旋轉第1螺旋直線導入器和第2螺旋直線導入器調節光電子速度成像透鏡系統的水平位置，光電子速度成像透鏡系統設在第1滑軌和第2滑軌上。

技術領域

本發明涉及質譜及光電子成像，尤其是涉及一種用于質譜和光電子速度成像共同探測的裝置。

背景技術

團簇廣泛存在于自然界和人類的實踐活動中，目前對于團簇科學的研究集中在探究團簇的組成、幾何電子結構和反應特性等方面([1]León I,Yang Z,Liu HT,Wang LS.TheDesign and Construction of a High-Resolution Velocity-Map Imaging Apparatusfor Photoelectron Spectroscopy Studies of Size-Selected Clusters[J].Rev SciInstrum.2014,85(8))，飛行時間質譜可以直接觀測氣象團簇離子的質量分布，根據其質譜峰的相對強度，還可以判斷不同尺寸的團簇的穩定性，在確定離子組分和反應活性方面效果顯著，但質譜不能直接給出物質的電子結合結構信息，需要與不同的譜學方法連用，通過光電子速度成像得到的光電子能譜可以獲得中心分子或團簇的電子親和勢、電子激發態的激發能，有時還可獲得電子態的振動精細結構([2]Yandell MA,King SB,NeumarkDM.Time-Resolved Radiation Chemistry:Photoelectron Imaging of TransientNegative Ions of Nucleobases[J].J Am Chem Soc.2013,135(6):2128-31)。飛行時間質譜和光電子速度成像的結合則滿足了確定團簇種類和得到物質電子結構信息的雙重要求。

目前，國內外飛行時間質譜光電子速度成像儀的設計，多是將質譜檢測器置于光脫附點前面某一位置，得到確定質量數離子后，通過質量門排斥其它離子通過或通過計算得到到達光脫附點的時間施加脈沖來光脫附某一特定離子([3]唐紫超,劉志凌,謝華,張世宇.一種用于離子成像的共線式成像檢測器[P].中國專利：CN 205139397 U,2016-04-06)。質量門多有三片電極片構成，其中兩片帶有柵網，這會造成離子數量的損失，而通過計算得到時間施加脈沖的方式則每次實驗均需計算且需在計算時間附近進行時間掃描以準確脫附。另外，以上兩種方法都不能真實呈現出離子位于光脫附點處的物種和信號質量信息。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供能既能在光脫附點測量質譜信號又能在光脫附點進行光脫附電子成像的一種用于質譜和光電子速度成像共同探測的裝置。

本發明設有質譜MCP檢測器、光電子速度成像透鏡系統、成像探測系統、第1螺旋直線導入器、第2螺旋直線導入器、第3螺旋直線導入器、第1滑軌和第2滑軌；所述質譜MCP檢測器與第3螺旋直線導入器相連，所述第3螺旋直線導入器調節成像探測系統的垂直高度，第1螺旋直線導入器、第2螺旋直線導入器與光電子速度成像透鏡系統相連，旋轉第1螺旋直線導入器和第2螺旋直線導入器調節光電子速度成像透鏡系統的水平位置，光電子速度成像透鏡系統設在第1滑軌和第2滑軌上。

所述光電子速度成像透鏡系統設有參考電極片和三場加速電極片。

所述成像探測系統設有MCP、熒光屏和CCD相機。