[發明專利]一種產生有機分子團離子束的裝置和方法

在審

• 申請號: 202110366695.5
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113178379A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 曹路;宋鳳麒
• 申請（專利權）人: 江蘇集創原子團簇科技研究院有限公司
• 主分類號: H01J49/06
• 分類號: H01J49/06;H01J49/02;H01J49/16;H01J49/40;H01J49/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 趙艷平

1.一種用于產生有機分子簇離子束的裝置，其特征是，該裝置包括：

接收器，其構造成容納有機材料；團簇產生器，其包括噴嘴，該噴嘴構造成通過使通過噴嘴超音速膨脹容納在接收器中的有機材料而產生有機材料的分子團；光電離器，被配置為容納通過團簇產生器產生的團簇；紫外線(UV)光源，配置為將紫外線脈沖照射到光電離器中以使團簇電離；和電極，(有機材料的分子團簇入口)電極設置在光電離器的兩側，并配置為光電離器提供電勢差以產生簇離子束；

還包括質量柵，所述質量柵基于所述簇離子束的行進方向位于所述入口電極的下游并且被配置為調節所述簇離子束的簇尺寸，或基于用戶選擇的簇離子束的簇大小，入口電極設置在在光電離器的兩側；所述質量柵位于所述簇離子束的行進路徑上，并且被配置為基于所施加的電勢的大小來控制是否通過在所述裝置中產生的所述簇離子束。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征是，包括控制器，所述控制器經配置以將從所述UV光源照射的UV脈沖的照射時間點與激活時間點同步，在所述激活時間點處，允許所述簇離子束通過的激活電勢被施加到所述紫外光。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征是，所述控制器被配置為基于所述用戶選擇的簇離子束的簇尺寸，控制所述激活時間點和從所述激活時間點開始施加激活電位的激活時間。

4.一種產生有機分子簇離子束的方法，其特征是，該方法包括：通過使有機材料通過噴嘴超音速膨脹而產生有機材料分子簇；將有機材料分子簇集群容納在接收器中；通過將紫外線(UV)脈沖照射到接收器中，使接收器中的接收器群集電離；和通過在一個方向上在光電離的有機材料分子簇中施加電勢差，在一個方向上加速有機材料分子簇離子束。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征是，包括質量柵，所述質量柵基于所述簇離子束的行進方向位于所述入口電極的下游并且被配置為調節所述簇離子束的簇尺寸，或基于用戶選擇的簇離子束的簇大小；通過選擇性地向所述質量柵施加電勢來調節穿過在所述一個方向上安裝的質量柵的所述簇離子束的簇尺寸。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征是，其中，所述簇尺寸的調整包括：基于所述UV脈沖的照射時間點，調整激活時間點，在該激活時間點處，允許所述簇離子束通過的激活電勢被施加到所述電極上；質量柵和激活時間，其中施加激活電位，以便選擇簇離子束的簇尺寸。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征是，包括通過基于用戶所需的所述簇離子束的簇尺寸，通過設置用于在所述光電離簇中形成多個電勢差的定時來設置所述簇離子束的簇尺寸。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征是，其中，簇大小包括從用戶選擇簇離子束的簇大小；計算具有接收大小的簇到達質量柵的時間，該質量柵基于紫外線脈沖的照射時間點控制簇離子束的通過，并設置激活時間點，在激活時間點允許通過團簇離子束的一半被施加到質量柵。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征是，其中，所述集群大小的設置還包括：通過計算大小大于所選擇的集群大小的集群所需要的時間，來設置從激活時間點開始施加激活電位的激活時間。在設置激活時間點之后，根據激活時間點到達質量柵。

10.根據權利要求1所述的設備，其特征是，包括有機分子簇離子束質量分析儀，所述分析儀包括樣品板，被配置為保持被簇離子束轟擊的樣品；和檢測器，其被配置為檢測從樣品表面產生的次級離子；還包括質量分析控制器，所述質量分析控制器被配置為基于由所述檢測器檢測到的所述次級離子的飛行時間信息來測量所述次級離子的質量；所述樣品是生物樣品。