[發明專利]電離源及包括該電離源的二次離子質譜儀

有效

• 申請號: 201810770703.0
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN109256319B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 崔明哲;李相珠;崔彰玟;樸恩智;金廷桓;白知映
• 申請（專利權）人: 韓國基礎科學支持研究院
• 主分類號: H01J49/10
• 分類號: H01J49/10;H01J49/34;G01N27/62
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 孫昌浩;李盛泉

本發明公開一種電離源及包括該電離源的二次離子質譜儀。上述電離源可以包括：噴嘴電極，供應有氣體；線狀電極，布置在所述噴嘴電極之間，釋放將所述噴嘴電極內的所述氣體離子化的電子；接地電極，布置在所述噴嘴電極外部；以及，提取電極，布置在所述接地電極和所述噴嘴電極之間，將離子化的所述氣體沿著所述接地電極的方向提取，所述提取電極包括：提取環，與所述噴嘴電極平行；以及，提取尾，連接于所述提取環內，從所述提取環朝著所述噴嘴電極的方向延伸。

技術領域

本發明涉及一種二次離子質譜儀，尤其涉及一種電離源及包括該電離源的二次離子質譜儀。

背景技術

通常，二次離子質譜儀是一種利用在一次離子(primary ion)入射到試料時由于能量轉移而從試料表面的原子釋放的二次離子(secondary ion)的質量及電荷來得知元素成分的裝置。根據質量分析單元(unit)的種類，二次離子質譜儀(SIMS)包括四極型質譜儀(Quadrupole type SIMS，Q-SIMS)、磁場扇形型質譜儀(Magnetic sector type SIMS，M-SIMS)及飛行時間型質譜儀(Time of Flight type SIMS，TOF-SIMS)等。Q-SIMS向圓筒形的平行的四個極施加直流電流和射頻，并根據固有質量使離子分離，從而檢測所要的離子。對于Q-SIMS而言，存在分辨力(resolution)較低的問題，但是價格便宜且在絕緣物質成分分析方面有利。TOF-SIMS利用通過安裝于SIMS內的靜電能分析儀后到達檢測儀所需的離子的飛行時間來分析成分。TOF-SIMS檢測的固有質量的范圍較寬，并且分辨力優秀，但是由于最初入射的一次離子的量小，因此存在進行根據深度的成分分析時需要較長的時間的缺點。最后，M-SIMS沿與二次離子束的行進方向垂直的方向施加磁場，并利用根據二次離子固有質量的軌跡變化來分析成分。M-SIMS具有分辨力較高且測量的固有質量的范圍較寬的優點，但是由于價格較貴且向試料施加高電壓，因此由于電荷的積累而難以分析絕緣物質的成分。利用通常的二次離子質譜儀(secondary ion mass spectroscopy，SIMS)的表面分析需要利用具有10KeV附近的能量的離子脈沖沖撞試料的表面的濺射過程。

發明內容

技術問題

本發明所要解決的課題是，提供一種能夠提高一次離子的離子化效率和電子的滯留時間的電離源。

技術方案

本發明公開一種電離源。該電離源包括：噴嘴電極，供應有氣體；線狀電極，布置在所述噴嘴電極之間，釋放將所述噴嘴電極內的所述氣體離子化的電子；接地電極，布置在所述噴嘴電極外部；以及，提取電極，布置在所述接地電極和所述噴嘴電極之間，將離子化的所述氣體沿著所述接地電極的方向提取。在此，所述提取電極可以包括：提取環，與所述噴嘴電極平行；以及，提取尾，連接于所述提取環內，從所述提取環朝著所述噴嘴電極的方向延伸。

根據一示例，所述提取尾可以從所述提取環以150度至170度的角度連接。

根據一示例，所述提取尾與所述噴嘴電極之間的距離可以等于所述提取環與所述噴嘴電極之間的距離。

根據一示例，所述噴嘴電極可以包括：第一噴嘴電極，布置在所述線狀電極的一側；第二噴嘴電極，布置在所述線狀電極的另一側。所述第一噴嘴電極和所述第二噴嘴電極可以分別包括所述線狀電極內的第一蓋尾及第二蓋尾。

根據一示例，所述第一蓋尾及所述第二蓋尾可以以4mm至8mm的距離相隔。

根據一示例，所述第一蓋尾及第二蓋尾在彼此相向的方向凸出地形成弧度。

根據一示例，所述第一蓋尾及第二蓋尾可以分別具有2mm至4mm的厚度。

根據一示例，所述第一噴嘴電極和第二噴嘴電極可以具有與所述第一蓋尾及第二蓋尾相同的直徑。