[實用新型]一種喇叭口型帶電粒子聚焦傳輸裝置

有效

• 申請號: 201920479348.1
• 申請日: 2019-04-10
• 公開（公告）號: CN209544280U
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 劉召貴;張相明;姜永澤;周立
• 申請（專利權）人: 江蘇天瑞儀器股份有限公司
• 主分類號: H01J49/06
• 分類號: H01J49/06;H01J49/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了喇叭口帶電粒子聚焦傳輸部件，包括多根導電桿件，所述導電桿件圍繞同一中心軸線形成的入口孔徑大、出口口徑小的空間對稱結構；多個具有中空通孔的支撐座，所述導電桿件固定聯結在所述支撐座的中空腔內；本實用新型通過采用具有帶電粒子束入口口徑大于帶電粒子束出口口徑的喇叭口型帶電粒子聚焦傳輸裝置，不僅可以提高相應的檢測靈敏度，還可以減少體積，降低成本，同時也帶來維護的便捷。

技術領域

本實用新型涉及離子聚焦傳輸領域，尤其是一種基于喇叭口型帶電粒子聚焦傳輸裝置。

背景技術

在一些物理操作中，需要將一定真空內的具有電荷的粒子進行聚焦，并進入下一步的帶電粒子的檢測中，現有的一種方式和方法是通過采用多個導電桿件圍繞同一軸心環繞成同直徑的圓筒狀，在導電桿件上施加射頻電場和軸向梯度電場，帶電粒子由帶電離子源產生于真空外部的大氣壓中，會和中性粒子混合在一起，通過相應的入口進入圓筒內部，然后從入口進入到出口，由于離子源是在真空外面的大氣壓中，離子和中性氣體一起被真空和大氣壓的壓力差驅動，通過一個很小的窄孔進入到桿件形成的圓筒內部，當孔徑擴大，可以進入真空的帶電粒子量和中性氣體的總量會增加，但是需要的更大抽速的真空泵，才能維持分離、檢測離子必須的本底真空，而且相應地，桿件形成的圓筒內切圓需要更大，才能使大部分離子，經過小孔急速膨脹后，進入圓筒內，受到交流電場的約束，然后聚焦，但是圓筒內切圓直徑大了以后，出口處的聚焦效果變差，會導致更多的帶電粒子出了圓筒出口后，發散，損失了，難以進入下級光路中，目前采用的技術在需要達到某種特定的精度和靈敏度要求時，或者需要較大的體積，或者需要更大的設備成本，無法同時滿足體積、成本以及維護便捷的要求。

實用新型內容

有鑒于此，需要克服現有技術中的上述缺陷中的至少一個，本實用新型提供了一種喇叭口型帶電粒子聚焦傳輸裝置，包括多根導電桿件，所述導電桿件圍繞同一中心軸線形成的入口孔徑大、出口口徑小的空間對稱結構；多個具有中空通孔的支撐座，所述導電桿件固定聯結在所述支撐座的中空腔內。

根據本專利背景技術中對現有技術所述，在需要達到某種特定的精度和靈敏度要求時，或者需要較大的體積，或者需要更大的設備成本，無法同時滿足體積、成本以及維護便捷的要求；而本實用新型公開的喇叭口型帶電粒子聚焦傳輸裝置，通過采用具有帶電粒子束入口口徑大于帶電粒子束出口口徑的喇叭口型帶電粒子聚焦傳輸裝置，不僅機構制作簡易方便，成本低廉，離子束在入口大出口小的電場中進行聚焦，便于離子束的聚焦傳輸，可以以更小的體積達到更好的效果；本實用新型還改善了對帶電粒子束的提純效果，清除了帶電粒子束中絕大部分的中性分子，提高了帶電粒子離子化效率，減少了帶電粒子源對質譜分析器的污染，進一步地提升了檢測靈敏度，同時維護也變得更加便捷。

帶電粒子源是在真空外面的大氣壓中，帶電粒子和中性氣體一起被真空和大氣壓的壓力差驅動，通過一個很小的窄孔進入聚焦傳輸裝置，聚焦傳輸裝置本體施加射頻電場和軸向梯度電場后，帶電粒子會聚焦在桿件圓筒內部，從入口進入到出口。入口口徑越大，可以使更多的離子，經過小孔急速膨脹后，進入桿件圓筒內，受到交流電場的約束，然后聚焦，同時聚焦傳輸裝置出口口徑小于入口口徑（采用圓形口徑更加簡便易加工），更有利于出口處離子進一步聚焦，同時也能使得中性粒子與待測帶電粒子在聚焦傳輸裝置內部的占比變大，清除了帶電粒子束中絕大部分的中性分子，提高了離子化效率，提升整體的靈敏度。

另外，根據本實用新型公開的一種喇叭口型帶電粒子聚焦傳輸裝置還具有如下附加技術特征：

進一步地，所述導電桿件為金屬桿件或具有包裹金屬涂層的桿件或內部具有金屬桿件外層具有絕緣涂層的桿件。

進一步地，所述導電桿件4或6或8根。

本實用新型附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明