[發明專利]一種激光誘導離子速度成像的質譜儀系統

在審

• 申請號: 202210698611.2
• 申請日: 2022-06-20
• 公開（公告）號: CN114937587A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 張蘇雅拉吐;黃美容;王德鑫
• 申請（專利權）人: 內蒙古民族大學
• 主分類號: H01J49/04
• 分類號: H01J49/04;H01J49/06;H01J49/24;H01J49/00;H01J49/02;G01N27/626;G01N27/64
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 馬文巧

1.一種激光誘導離子速度成像的質譜儀系統，其特征在于，包括：

高真空腔體(1)，所述高真空腔體(1)上設置有激光導入窗(2)和激光導出窗(3)，所述激光導入窗(2)和所述激光導出窗(3)呈180°角對應設置；

液氮冷井(4)，所述液氮冷井(4)固接并連通在所述高真空腔體(1)的頂端；

克努森爐分子束系統(5)，所述克努森爐分子束系統(5)設置在所述高真空腔體(1)的下方并與所述液氮冷井(4)上下對應設置；

離子透鏡系統(6)，所述離子透鏡系統(6)設置在所述高真空腔體(1)一端的內腔；所述離子透鏡系統(6)分別與所述激光導入窗(2)、所述激光導出窗(3)、所述克努森爐分子束系統(5)和所述液氮冷井(4)對應設置；

激光器系統，所述激光器系統包括與所述激光導入窗(2)連通的發射器(7)和與所述激光導出窗(3)連通的收集桶(8)；

離子探測器(9)，所述離子探測器(9)固定安裝并連通在所述高真空腔體(1)遠離所述離子透鏡系統(6)的一端。

2.根據權利要求1所述的激光誘導離子速度成像的質譜儀系統，其特征在于：所述離子透鏡系統(6)包括與所述高真空腔體(1)一端固定安裝的第一法蘭(10)，所述第一法蘭(10)朝向所述高真空腔體(1)的一端固接有電極組件，所述電極組件中心構成與所述高真空腔內腔連通的離子束運動通道(11)；所述電極組件的外壁套設有陶瓷套筒(12)，所述陶瓷套筒(12)上分別開設有離子入射孔(13)、離子出射孔(14)、激光入射孔(15)和激光出射孔(16)；所述離子入射孔(13)與所述克努森爐分子束系統(5)出口對應設置，所述離子出射孔(14)與所述液氮冷井(4)底端連通，所述激光入射孔(15)與所述激光導入窗(2)對應設置，所述激光出射孔(16)與所述激光導出窗(3)對應設置。

3.根據權利要求2所述的激光誘導離子速度成像的質譜儀系統，其特征在于：所述電極組件包括與所述第一法蘭(10)中心固接的真空電極(17)和依次固接的純銅電極板(18)，靠近所述第一法蘭(10)的純銅電極板(18)與所述第一法蘭(10)固接；所述純銅電極板(18)的中心開設有通孔(20)；所述通孔(20)與所述真空電極(17)對應設置；若干所述通孔(20)連通構成所述離子束運動通道(11)；所述陶瓷套筒(12)套設在所述純銅電極板(18)的外壁。

4.根據權利要求3所述的激光誘導離子速度成像的質譜儀系統，其特征在于：所述離子入射孔(13)、所述離子出射孔(14)、所述激光入射孔(15)和所述激光出射孔(16)位于同一圓環上；所述離子入射孔(13)位于靠近所述第一法蘭(10)的第五塊所述純銅電極板(18)與第六塊所述純銅電極板(18)之間。

5.根據權利要求4所述的激光誘導離子速度成像的質譜儀系統，其特征在于：相鄰的所述純銅電極板(18)之間設置有陶瓷墊片(19)；所述純銅電極板(18)的數量為17個，靠近所述第一法蘭(10)的5個所述純銅電極板(18)的所述通孔(20)直徑為10mm，剩余的12個所述純銅電極板(18)的所述通孔(20)直徑為30mm。

6.根據權利要求2所述的激光誘導離子速度成像的質譜儀系統，其特征在于：所述克努森爐分子束系統(5)包括爐體(21)，所述爐體(21)內套設有陶瓷內筒(22)，所述陶瓷內筒(22)內設置有爐膽(23)，所述爐膽(23)的頂端連通有離子溢出口(24)，所述離子溢出口(24)與所述離子入射孔(13)對應設置；所述爐膽(23)的底端分別連通有進氣管(25)和高壓輸入端(26)；所述陶瓷內筒(22)外繞設固接有加熱絲(27)。

7.根據權利要求1所述的激光誘導離子速度成像的質譜儀系統，其特征在于：所述高真空腔體(1)上還開設有兩個呈角度設置的觀察窗(28)，所述觀察窗(28)與所述激光導入窗(2)位于同一圓環上；所述高真空腔的頂端還設置有真空測量系統；所述高真空腔體(1)的底端通過插板閥(29)固定安裝有分子泵(30)。