[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

一種用于產生有機分子簇離子束的裝置，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，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。

技術領域

一個或多個示例實施方式涉及一種用于產生有機分子簇離子束的裝置和方法，以及一種包括該裝置的質量分析儀。

背景技術

氣體團簇離子束(GCIB)釋放并電離熱電子，是對固體材料和化合物成像進行深入分析的有力技術。

然而，當分析諸如有機材料或生物測定樣品之類的生物樣品時，具有相對較高能量的熱電子會轟擊適合于生物樣品分析的一次離子源的有機分子簇，并破壞分子連接。因此，電離熱電子的方法可能不適合用于生物樣品分析。

而且，諸如Ga，Bi，O₂，Cs，Ar，Xe，SF₆或C₆₀的一次離子束目前已商業化并被廣泛使用。這樣的一次離子束可能難以滿足基于各種有機材料和要測量的生物樣品進行分析的適當條件。

因此，需要一種用于產生適于分析生物樣品的離子束的方法和裝置。

發明內容

本發明的目的是，提出一種用于產生有機分子簇離子束的方法和裝置。

本發明的技術方案，一種用于產生有機分子簇離子束的裝置，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。

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。

進一步包括控制器，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。

其中，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。

一種產生有機分子簇離子束的方法，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。

基于所述質量柵，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??；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。入口電極設置在在光電離器的兩側。