专利名称：辉光放电离子源质谱接口装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及对一种进口大型精密分析测试仪器的功能开发，尤指一种辉光放
电离子源质谱接口装置。
背景技术：
辉光放电离子源质谱(G匿S)技术，由于分析灵敏度高、检测限低，分析准确度好，测定的动态范围宽，能作多元素快速分析、对各种元素的响应较均一、采用相对灵敏度因子(RSF)校正、可实现少标样或无标样分析等优点，已被业界公认为目前对固体导电材料进行痕量及超痕量元素分析的最有效的分析技术之一。在超纯半导体材料、耙极材料、高纯金属及合金的直接固体分析中占据着重要的位置。辉光放电离子源中试样被阴极溅射过程原子化进入放电区，可均匀地分层剥离取样。阴极溅射的高稳定性和作用于样品时的无选择性，使辉光放电离子源质谱分析技术在材料的表层逐层分析、材料的高精度分析中亦发挥着重要作用。已在国民经济各部门，大专院校，科研单位得到了广泛的应用。随着应用范围的扩大，会逐渐发展为一种常规的分析测试技术。 而辉光放电离子源质谱接口是辉光放电离子源质谱技术(G匿S)的关键部件，通过该接口使辉光放电离子源与质谱仪这两个物理空间所需的工作条件得到匹配，解决其间离子传输的问题。原进口大型精密分析测试仪器的接口装置，仅适用于电感耦合等离子体(ICP)源，因而研制开发理想结构的辉光放电离子源质谱接口是大家所期望的。
发明内容本实用新型的目的是提供一种辉光放电离子源质谱接口装置，其能够解决低气压、辉光放电等离子体与高真空、常温质谱仪这样两个差异很大的环境中的离子传输问题。[0005] 为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案 —种辉光放电离子源质谱接口装置，其由截取锥和离子出口锥组合构成，两者并置于辉光放电离子源与质谱仪离子光学系统之间；其中，截取锥位于近质谱仪离子光学系统一侧，其锥孔准直插放在质谱仪离子光学系统的轴心上；离子出口锥位于近辉光放电离子源一侧，距截取锥一定距离，离子出口锥锥孔亦准直插放在质谱仪离子光学系统的轴心上；离子出口锥锥孔与截取锥锥孔轴向同心，并同时与辉光放电离子源、质谱仪离子光学系统的轴心准直。所述的截取锥锥孔端面厚度为0. 2mm、锥孔孔径为0. 9mm ;离子出口锥锥孔孔径为0. 3mm 6. 0mm ;离子出口锥锥孔端面与截取锥锥孔端面间的距离为6. 0mm 1. 0mm。[0008] 所述的离子出口锥和截取锥由纯镍材料或不锈钢材料制成。 本实用新型是申请人自主研制的辉光放电离子源质谱接口 ，由 一组离子出口锥和截取锥构成，其可以取代原进口接口装置，为大型科学仪器的社会化服务创造了条件。[0010] 本实用新型的优点是采用此结构技术设计辉光放电离子源质谱接口，可以使得离子的传输效率高，在离子传输过程中不会带来使真实信号失真的不良反应；自主研制接口装置，可以取代原进口接口装置，安装简易、耐用，使用效果良好，大幅度的降低了辉光放电离子源质谱仪器的运转成本，为大型科学仪器的社会化服务创造了条件。
图1为本实用新型辉光放电离子源质谱接口装置结构示意图[0012] 图2为辉光放电离子源质谱接口装置应用状态示意图
具体实施方式如图1、图2所示，本实用新型辉光放电离子源质谱接口装置由截取锥l和离子出口锥2组合构成，两者并置于辉光放电离子源与质谱仪离子光学系统之间，该辉光放电离子源质谱接口装置由接口座5和绝缘盘6与质谱仪、辉光放电离子源组接；其中，截取锥l位于近质谱仪离子光学系统3的一侧，其锥孔准直插放在质谱仪离子光学系统的轴心上；离子出口锥2位于近辉光放电离子源4 一侧，距截取锥一定距离，离子出口锥锥孔亦准直插放在质谱仪离子光学系统的轴心上。 所述的截取锥为带有开口 (即锥孔)的锥形杯，截取锥锥孔的端面(图l中ll处)厚度为0. 2mm ;截取锥锥孔孔径为0. 9mm。 所述的离子出口锥为一端带锥形凹槽的基体，锥形凹槽的中心开设锥孔，离子出口锥锥孔孔径按需要可在0. 3mm 6. 0mm间变动，以有效调节仪器灵敏度。离子出口锥的另一端面上开设环形凹槽22，用于置入与辉光放电离子源装置连接密封的密封圈。基体中部，锥孔的后端直接开设直通道21，形成离子传输的通道。 本实用新型将离子出口锥锥孔孔径定量化，利用离子出口锥不同锥孔孔径的节流作用，形成一级新的差压区，可实现辉光放电离子源所需氩气压力和质谱仪所能承受的氩气压力间的匹配。 离子出口锥锥孔端面与截取锥锥孔端面间的距离，可在6. 0mm 1. Omm间变动，以
辅助调节仪器灵敏度。 所述的离子出口锥与截取锥均由耐蚀、耐高温的金属材料(如不锈钢、纯镍等)制成。 由于离子出口锥与截取锥两锥的几何形状、相互位置会直接影响整个系统装置的灵敏度和长期稳定性(信号漂移)，而且也影响背景计数和各类离子的产率，同时影响谱干扰和非谱干扰的程度，故离子出口锥和截取锥孔径及相互间位置、制作材料采用上述设计，可保证达到较好的各项性能指标，且成本低廉。 图2所示的是应用实施例示意图，该接口装置为辉光放电离子源4与质谱仪离子光学系统3的传输接口。辉光放电离子源轴心、离子出口锥和截取锥轴心与质谱仪离子光学系统的轴心准直，它们的光洁度、尺寸公差严格要求，两锥的距离、同心度、垂直度、平行度亦应严格保证。 上述各实施例可在不脱离本实用新型的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含及附图中所示的结构应视为例示性，而非用以限制本实用新型的申请专利范围。
权利要求一种辉光放电离子源质谱接口装置，其特征在于其由截取锥和离子出口锥组合构成，两者并置于辉光放电离子源与质谱仪离子光学系统之间；其中，截取锥位于近质谱仪离子光学系统一侧，其锥孔准直插放在质谱仪离子光学系统的轴心上；离子出口锥位于近辉光放电离子源一侧，距截取锥一定距离，离子出口锥锥孔亦准直插放在质谱仪离子光学系统的轴心上；离子出口锥锥孔与截取锥锥孔轴向同心，并同时与辉光放电离子源、质谱仪离子光学系统的轴心准直。
2. 根据权利要求1所述的辉光放电离子源质谱接口装置，其特征在于所述的截取锥锥孔端面厚度为0. 2mm ;锥孔孔径为0. 9mm。
3. 根据权利要求1所述的辉光放电离子源质谱接口装置，其特征在于所述的离子出口锥锥孔孔径为0. 3mm 6. 0mm。
4. 根据权利要求1所述的辉光放电离子源质谱接口装置，其特征在于所述的离子出口锥锥孔端面与截取锥锥孔端面间的距离为6. Omm 1. Omm。
5. 根据权利要求1所述的辉光放电离子源质谱接口装置，其特征在于所述的离子出口锥和截取锥由纯镍材料或不锈钢材料制成。
专利摘要本实用新型公开了一种辉光放电离子源质谱接口装置，其由截取锥和离子出口锥组合构成，两者并置于辉光放电离子源与质谱仪离子光学系统之间；其中，截取锥位于近质谱仪离子光学系统一侧，其锥孔准直插放在质谱仪离子光学系统的轴心上；离子出口锥位于近辉光放电离子源一侧，距截取锥一定距离，离子出口锥锥孔亦准直插放在质谱仪离子光学系统的轴心上；离子出口锥锥孔与截取锥锥孔轴向同心，并同时与辉光放电离子源、质谱仪离子光学系统的轴心准直。其可以取代原进口接口装置，安装简易、耐用，使用效果良好，大幅度的降低了辉光放电离子源质谱仪器的运转成本，为大型科学仪器的社会化服务创造了条件。
文档编号H01J49/02GK201549467SQ20092024695
公开日2010年8月11日 申请日期2009年11月10日 优先权日2009年11月10日
发明者刘湘生, 刘 英, 李继东, 潘元海, 王长华 申请人:北京有色金属研究总院