[發明專利]一種低真空團簇及重離子束流射頻環形電極組聚焦系統

在審

• 申請號: 202210191897.5
• 申請日: 2022-03-01
• 公開（公告）號: CN114401580A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 邵瑋
• 申請（專利權）人: 江蘇蚩煜科技有限公司
• 主分類號: H05H15/00
• 分類號: H05H15/00
• 代理公司: 南通啟佑專利商標代理事務所(普通合伙) 32637
• 代理人: 馬曉武

本發明公開了一種低真空團簇及重離子束流射頻環形電極組聚焦系統，包括固定座板，所述固定座板上沿其軸向設有若干結構固定件，所述固定座板沿結構固定件軸向向外等距間隔設置若干射頻電極板，所述固定座板上開設有入口，射頻電極板的內側開設有通孔，每相鄰兩個所述射頻電極板之間連接有一個電阻器，沿射頻電極板疊加方向上每單數序射頻電極板之間及每雙數序射頻電機板之間均連接一個高壓瓷片電容并并聯，所述固定座板上還設有真空腔體，此低真空團簇及重離子束流射頻環形電極組聚焦系統，對真空的適應范圍較強，最高至100 Pa，對重離子的適應較強，對荷質比大于3000 Da的離子優化設計，通過率超過73.5%，采用特殊材料。在低真空下防止形成等離激元。

技術領域

本發明涉及低真空團簇束流聚焦系統技術領域，具體為一種低真空團簇及重離子束流射頻環形電極組聚焦系統。

背景技術

一般物理法所制造產出之原子級材料為零維（點狀）或是一維（線狀）。團簇束流源中，帶電粒子在低真空下產生，隨后需要被傳遞至在高真空環境下進行操控與分析，由于一種稱“自由射流膨脹”的絕熱膨脹現象引起的傳輸過程，當帶電團簇從低真空區穿梭到較高真空區域時，帶電團簇會隨背景載體氣流膨脹而產生發散角，進而導致團簇向外擴展，最終導致這些目標帶電團簇的丟失。此一現象限制了傳遞效率，因此所分析的離子更少。為此，我們提出一種低真空團簇及重離子束流射頻環形電極組聚焦系統。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在低真空范圍中使用層疊配置的環形電極操縱聚焦團簇（重離子）的裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種低真空團簇及重離子束流射頻環形電極組聚焦系統，包括固定座板，所述固定座板上沿其軸向設有若干結構固定件，所述固定座板沿結構固定件軸向向外等距間隔設置若干射頻電極板，所述固定座板上開設有入口，射頻電極板的內側開設有通孔，各射頻電極板上所述通孔在入口處向射頻電極板疊加方向整體呈錐形，每相鄰兩個所述射頻電極板之間連接有一個電阻器，沿射頻電極板疊加方向上每單數序射頻電極板之間及每雙數序射頻電機板之間均連接一個高壓瓷片電容并并聯，所述固定座板上還設有真空腔體。

優選的，所述射頻電極板設有片，且每片厚度為1mm，外徑為45mm，相鄰兩個所述射頻電極板之間的間距為2.5mm，所述固定座板端入口為團簇進入的上游，另一端為下游，由上游向另一端起，第至第片射頻電極板內徑為25mm，第片起其內徑尺寸每片遞減縮小1.05mm，下游端口處電極板的內徑為3mm，所述高壓瓷片電容值為100pF，耐電壓10kV，所述電阻器阻值為1MΩ。

優選的，所述結構固定件由多個單體連接件構成，所述單體連接件為階梯軸狀，其一端外側壁設有第一螺紋段，所述單體連接件的另一端設有凹槽，所述凹槽的側壁與第一螺紋段適配設置，與固定座板相鄰的所述單體連接件固定連接于固定座板上。

優選的，所述單體連接件的軸向中心線上開設有通槽，通槽內設有第二螺紋段，各所述單體連接件之間共同連接有與第二螺紋段適配的絲杠，第二螺紋段與第一螺紋段上的螺紋旋向相同，其余參數均不相同。

優選的，所述絲杠的外表面螺紋非連續性螺紋，其在絲杠端面圓周向分為若干空白區和螺紋區，螺紋區和空白區交替分布，所述第二螺紋段與絲杠表面適配設置，且單個螺紋區的圓周角度不大于單個空白區圓周角度。

優選的，與所述固定座板連接的單體連接件上凹槽的底面連接有彈性件。

優選的，所述絲杠的頂部設有非圓形凸塊或非圓形槽。

優選的，所述單體連接件的底端側壁設有減重腔。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、本發明對真空的適應范圍較強，最高至100 Pa；

2、對重離子的適應較強，對荷質比大于3000 Da的離子優化設計，通過率超過73.5%；

3、采用特殊材料，在低真空下防止形成等離激元；