[發明專利]一種利用介質阻擋放電輔助離子化的離子源裝置

有效

• 申請號: 201711263765.4
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN109872940B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 關亞風;李盛紅;楊航;高巖
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01J49/14
• 分類號: H01J49/14;H01J49/16
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種利用介質阻擋放電輔助離子化的離子源裝置，由介質阻擋放電裝置，電噴霧電離離子源裝置組成，其特征在于：介質阻擋放電裝置由內導管（1），外導管（2），內電極（3），外電極（4），交流高壓電源（5）和二通（6）組成；二通（6）為有貫穿圓形通孔的柱狀體，通孔一側開口端沿軸向設有兩級臺階孔，其中第一臺階孔直徑大于第二臺階孔直徑；通孔另一側開口端設有內螺紋，形成螺紋孔；于二通（6）內部有L形通孔（8），L形通孔（8）的二個開口端分別通向二通側壁面和第一臺階孔底面；內導管（1）入口端插入第二臺階孔并與其密封，外導管（2）入口端插入第一臺階孔并其密封，內導管（1）和外導管（2）同軸穿套形成套管結構；外導管（2）外壁上設有一連接引出管（7），用于引入放電氣體；內電極（3）緊密套設貼合在內導管（1）的外壁面上，外電極（4）緊密套設貼合在外導管（2）的外壁面上；內電極引出線（9）通過L型通孔（8）從二通（6）的側壁引出，并用膠密封通孔側壁上的引出口；交流高壓電源（5）分別與與內電極相連的內電極引出線（9）和與外電極相連的外電極引出線（10）連接；電噴霧電離離子源由噴針（11），直流高壓電源（12），三通（13），電極（14）和電噴霧液體源（15）組成；噴針（11）穿過內導管（1）和二通（6）的圓形通孔，入口端與三通（13）的一個連接口相連，出口端伸出內導管（1）遠離第二臺階孔的出口端面，并用螺帽將噴針（11）固定到二通（6）的另一側開口端的螺紋孔上；三通（13）另外兩個連接口分別與電極（14）和電噴霧液體源（15）相連；直流高壓電源（12）的正極與電極（14）連接，直流高壓電源（12）的負極與質譜的采樣錐（16）連接；整個離子源裝置置于采樣錐（16）前端，噴針（11）出口面向采樣錐（16）的入口，內導管（1）出口端面位于外導管（2）內部。

2.根據權利要求1所述的離子源裝置，其特征在于：所述內導管（1）、外導管（2）、二通（6）和三通（13）由絕緣材料制成；所述內導管（1）和外導管（2）材質為玻璃、石英或陶瓷；所述二通（6）和三通（13）的材質為peek、聚醚砜酮或聚四氟乙烯。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述內電極（3）和外電極（4）為導電金屬環形電極。

4.根據權利要求1所述的離子源裝置，其特征在于：噴針（11）為一內徑0.01-1 mm，出口端內徑收縮至0.01-0.15 mm的石英管；噴針（11）出口端與內導管（1）遠離第二臺階孔的出口端面相距1-10 mm；外導管（2）出口端面與內導管（1）出口端面之間的距離為0-20 mm。

5.根據權利要求1所述的離子源裝置，其特征在于：所述外導管（2）出口端面與采樣錐之間的距離為1-20mm。

6.根據權利要求1所述的離子源裝置，其特征在于：所述外導管（2）的出口端設有直徑變小的收口。

7.根據權利要求1所述的離子源裝置，其特征在于：二通（6）為圓柱體，于其一側端面設有圓柱形第一凹槽，于第一凹槽底面設有圓柱形第二凹槽，于第二凹槽底面設有圓形通孔，第一凹槽、第二凹槽、圓形通孔與二通同軸，上端面沿軸向先后有兩級臺階孔，其中第一臺階孔直徑大于第二臺階孔直徑；二通（6）另一側端面圓形通孔設有內螺紋，形成螺紋孔；于第一凹槽底面與二通（6）側壁面間設有L形通孔（8），L形通孔（8）分別通向側壁面和第一臺階孔。