[發明專利]離子檢測器

在審

• 申請號: 202110647459.0
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113808903A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 小林浩之;高塚清香
• 申請（專利權）人: 浜松光子學株式會社
• 主分類號: H01J43/04
• 分類號: H01J43/04;H01J43/24;H01J49/02;H01J49/06
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 楊琦

本發明的一種離子檢測器，其具備：微通道板，其用于接受離子的入射而產生二次電子，將產生的所述二次電子倍增并輸出；多個電子沖擊型二極管，其具有比所述微通道板的有效區域狹窄的有效區域，用于接受從所述微通道板輸出的所述二次電子的入射，將入射的所述二次電子倍增并且檢測；聚焦電極，其配置于所述微通道板與所述電子沖擊型二極管之間，用于朝向所述電子沖擊型二極管聚焦所述二次電子；以及電壓供給部，其向所述多個電子沖擊型二極管的各個施加驅動電壓。

技術領域

本公開涉及離子檢測器。本公開所涉及的離子檢測器可用于例如質量分析。

背景技術

在專利文獻1(專利第4869526號)公開有質量分析儀。該質量分析儀具備：由于離子束而產生二次電子的一對微通道板、檢測在微通道板產生的二次電子的一部分的第一陽極、配置于第一陽極的后級并且檢測在微通道板產生且通過第一陽極的穿孔的二次電子的第二陽極。

在專利文獻2(專利第4848363號)公開有現有的離子檢測器。該現有的離子檢測器具備：重合的兩個微通道板、檢測從微通道板出射的二次電子的大部分的第一集電陽極、檢測從微通道板出射的二次電子的其余部分的第二集電陽極。

發明內容

在專利文獻1所記載的質量分析儀，通過以對入射的二次電子束賦予特定程度的衰減的方式選擇穿孔的橫截面面積相對于第一陽極的總橫截面面積的比，來實現動態范圍的增大。另外，在專利文獻2所記載的離子檢測器中，通過使用兩個尺寸不同的第一集電陽極及第二集電陽極，來實現動態范圍的擴大。如上所述，在上述技術領域中期望動態范圍的擴大。

另一方面，在專利文獻3(特開2017-16918號公報)中記載有一種荷電粒子檢測器，其具備：根據荷電粒子的入射而出射二次電子的微通道板、用于將從微通道板出射的二次電子聚焦的聚焦電極、接受聚焦的二次電子的入射且將二次電子倍增并檢測的電子沖擊型二極管。即使針對這種結構的荷電粒子檢測器，如上述也期望擴大動態范圍。

因此，本公開的一方面的目的在于，提供能夠擴大動態范圍的離子檢測器。

本公開的一方面所涉及一種離子檢測器具備：微通道板，其用于接受離子的入射而產生二次電子，將產生的二次電子倍增并輸出；多個電子沖擊型二極管，其具有比微通道板的有效區域狹窄的有效區域，用于接收從微通道板輸出的二次電子的入射，并將入射的二次電子倍增并且檢測；聚焦電極，其配置于微通道板與電子沖擊型二極管之間，用于朝向電子沖擊型二極管聚焦二次電子；電壓供給部，其向多個電子沖擊型二極管各自施加驅動電壓，電壓供給部通過對多個電子沖擊型二極管中的至少兩個電子沖擊型二極管的各個，施加相互不同的值的驅動電壓，來使彼此的增益不同。

該離子檢測器為包含微通道板、聚焦電極、及電子沖擊型二極管的結構。如上述，即使在這種結構的離子檢測器也期望動態范圍的擴大。因此，在該離子檢測器，對多個電子沖擊型二極管賦予驅動電壓的電壓供給部，通過對至少兩個電子沖擊型二極管的各個施加相互不同的值的驅動電壓，來使彼此的增益不同。由此，例如，通過在入射離子數少的情況下，采用由增益相對高的電子沖擊型二極管的檢測，并且在入射離子數多的情況下，采用由增益相對低的電子沖擊型二極管的檢測，能夠在入射離子數的寬范圍內得到適當的檢測結果。即，根據該離子檢測器，能夠擴大動態范圍。

也可以是：多個電子沖擊型二極管的各個的有效區域包含于聚焦電極的二次電子的聚焦范圍。在這種情況下，同樣地能夠使二次電子入射于多個電子沖擊型二極管的有效區域。

也可以是：從電子沖擊型二極管的二次電子的入射方向觀察，電子沖擊型二極管包含有效區域和位于有效區域的周圍的非有效區域，從入射方向觀察時，有效區域相對于非有效區域的中心至少偏向一個方向，至少兩個電子沖擊型二極管以有效區域偏向側相鄰的方式進行配置。在這種情況下，通過將電子沖擊型二極管的有效區域更接近地配置，可以減少死區。