[實用新型]一種直線式飛行時間質譜垂直式光電子速度成像儀

有效

• 申請號: 201922272472.3
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN211654767U
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 唐紫超;張將樂;陳善俊;邱興泰;陳玉婉
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H01J49/06
• 分類號: H01J49/06;H01J49/16;H01J49/40
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;林燕玲

一種直線式飛行時間質譜垂直式光電子速度成像儀，包括離子源室、加速室、透鏡室、探測室及成像室,該離子源室用于生成離子團簇，該加速室將離子團簇加速推出，該透鏡室用于保證離子團簇的聚焦及其飛行方向；該探測室用于檢測離子團簇的分布信息，并選擇感興趣的離子團簇進入成像室；成像室設有離子透鏡、加速電極、磁屏蔽筒和成像探測器；該離子透鏡用于聚焦離子團簇至加速電極，在加速電極處與一脫附激光互相作用產生光電子并加速，成像探測器探測光電子并采集圖像信息；該磁屏蔽筒套設于加速電極和成像探測器外。本實用新型結構簡單且緊湊，造價便宜，性能穩定性好。

技術領域

本實用新型涉及質譜能譜分析領域，特別是一種直線式飛行時間質譜垂直式光電子速度成像儀。

背景技術

目前，直線式飛行時間質譜垂直式光電子速度成像儀通常由5個部分組成，包括離子源室、加速室、透鏡室、探測室及成像室，工作時儀器內處于高真空狀態。

具體的操作流程：實驗時，首先利用一束532nm激光濺射樣品耙，產生等離子體。等離子體與脈沖閥噴出的惰性氣體或是載帶了反應氣體進行碰撞，從而冷卻成簇，生成離子團簇。產生的離子團簇束流經過一個準直器，截取了束流一部分進入加速場，在脈沖加速器作用下垂直引入到Wiley-McLaren飛行時間質譜到達探測器，進行飛行時間質譜分析。當進行負離子團簇光電子速度成像時，離子團簇進入光脫附區，再在一束脈沖脫附激光的作用下脫附產生光電子和相應的中性分子。光電子在垂直式成像電極的作用投影到成像探測器上，再由其后面的CCD相機采集熒光光斑，累加開成光電子投影圖像。二維的光電子投影圖像經過反阿貝爾變換，可以恢復成三維的光電子速度圖像。對光電子速度圖像進行積分，不僅可以得到團簇負離子的光電子能譜，還可以同時得到相應的光電子角分布信息。但是，現有的直線式成像采集的光電子譜分辨較低且背景信號干擾強。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于克服現有技術中的能譜分辨率低且背景信號干擾強等缺陷等缺陷，提出一種直線式飛行時間質譜垂直式光電子速度成像儀，結構簡單、緊湊的。

本實用新型采用如下技術方案：

一種直線式飛行時間質譜垂直式光電子速度成像儀，包括離子源室、加速室、透鏡室、探測室及成像室,該離子源室用于生成離子團簇，該加速室將離子團簇加速推出至透鏡室，該透鏡室用于保證離子團簇的聚焦及其飛行方向；該探測室用于檢測離子團簇的分布信息，并選擇感興趣的離子團簇進入成像室；其特征在于：成像室設有離子透鏡、加速電極、磁屏蔽筒和成像探測器；該離子透鏡用于聚焦離子團簇至加速電極，在加速電極處與一脫附激光互相作用產生光電子并加速，成像探測器探測光電子并采集圖像信息；該磁屏蔽筒套設于加速電極和成像探測器外。

優選的，所述磁屏蔽套筒為μ合金材質的磁屏蔽筒。

優選的，所述成像探測器包括兩片微通道板、熒光屏和CCD相機。

優選的，所述探測室包括依次設置的離子探測器和直線式導入器。

優選的，所述探測室還設有閘板閥以保護探測室的真空度。

優選的，所述離子探測器設有兩片微通道板和一接收電極。

優選的，所述透鏡室包括依次設置的第一透鏡、第二透鏡和第一離子偏轉器。

優選的，所述加速室包括依次設置的加速器和第二離子偏轉器，該第二離子偏轉器包括上下偏轉單元和左右偏轉單元。

由上述對本實用新型的描述可知，與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：

本實用新型可以應用于質譜分析及能譜分析領域，利用激光濺射樣品產生的離子團簇被加速到達離子探測器，記錄離子團簇質譜分布；選擇感興趣的離子團簇進行光電子成像，得到成像及能譜圖。整套儀器設計結構簡單且緊湊，造價便宜，性能穩定性好，質譜分布高且測量的質荷比范圍廣；光電子成像分辨率高，背景信號干擾少。