达到 5X10 6pa;
[0019] 本实用新型采用双孔限束、栅网均匀场强、离子口截取离子和H圆筒聚焦透镜聚 焦等多种措施，使脉冲离子质量分辨率达到200W上；
[0020] 本实用新型使用的设备材料简便，容易制备和购置。
【附图说明】
[0021] 图1为发明的真空弧离子源飞行时间质谱仪结构示意图；
[0022] 图中，1.引出电源 2.隔离变压器 3.离子源电源 4.真空弧离子源 5.前法兰 6.不镑钢真空腔室 7.高真空规管 8.第一限束孔 9.第二限束孔 10.第一栅网 11.离子口 12.第二栅网 13.H圆筒聚焦透镜 14.法拉第杯 抑制电极 15.法拉第杯内电极 16.法拉第杯外电极 17.后法兰 18.抑制 电源 19.第一分子泉 20.聚焦透镜电源 21.第二分子泉 22.第一真空阀 23.离子口电源 24.干泉 25.低真空规管 26.间板阀 27.第二真空阀。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
[0024] 实施例1
[0025] 本实用新型一种真空弧离子源飞行时间质谱仪的连接关系为；引出电源1高压输 出与真空弧离子源4阳极连接；离子源电源3输出与离子真空弧离子源4阴极连接；隔离变 压器2输出端与离子源电源3连接；前法兰5与不镑钢真空腔室6连接；高真空规管7与 不镑钢真空腔室6连接；不镑钢真空腔室6外壳与地连接；第一限束孔8、第二限束孔9设 置在不镑钢真空腔室6内，通过螺钉与不镑钢真空腔室6连接并导通；第一栅网10、第二栅 网12设置在不镑钢真空腔室6内，通过螺钉与不镑钢真空腔室6连接并导通；第一栅网10 和第二栅网12设置不镑钢真空腔室6内，两者都与地连接，离子口 11设置在不镑钢真空腔 室6内，离子口 11由两组互相绝缘的不镑钢丝组成，一组不镑钢丝与地连接，另一组不镑钢 丝与离子口电源23连接；H圆筒聚焦透镜13由第一圆筒、中间圆筒和第H圆筒组成，设置 并固定在不镑钢真空腔6内，第一圆筒、第H圆筒与地连接，中间圆筒与聚焦透镜电源20连 接；法拉第杯离子检测器由法拉第杯抑制电极14、法拉第杯内电极15、法拉第杯外电极16 和抑制电源18组成；法拉第杯抑制电极14制成网状，固定在不镑钢真空腔室6内，与抑制 电源18连接；法拉第杯外电极16通过螺钉固定在不镑钢真空腔室6内，与地连接；法拉第 杯内电极15由绝缘材料固定在法拉第杯外电极16内壁，法拉第杯内电极15接收离子束， 并通过测量电极与示波器等测量设备连接。第一分子泉19和第二分子泉21分别通过一个 真空角阀与不镑钢真空腔室6连接；后法兰17不镑钢真空腔室6连接；第一分子泉19通过 不镑钢管道与第二分子泉21连接；干泉24通过不镑钢管道、第一真空阀22与第二分子泉 21连接，干泉24通过不镑钢管道与低真空规管25连接，干泉24通过第二真空阀27、不镑 钢管道与不镑钢真空腔室6连接；间板阀26通过连接法兰与不镑钢真空腔室6连接。
[0026] 开通间板阀26;开通第一真空阀22和第二真空阀27;关闭两个角阀；启动干泉 24 ;对整个真空弧离子源飞行时间质谱仪进行低真空抽气；当不镑钢真空腔室6中的真空 度低于OPa时，开通两个角阀；启动第一分子泉19和第二分子泉21 ;当不镑钢真空腔室6 中的真空度达到5XIO6化时，启动离子源电源3,在示波器的监测下，设定离子源电源3脉 冲频率为单次、脉冲半宽度为6US、脉冲电流幅度为100A，得到真空弧放电的电流波形；开 通抑制电源18,开通聚焦透镜电源20,开通离子口电源23,开通引出电源1，触发离子源电 源3,在法拉第杯内电极15上测得飞行时间谱图。关闭间板阀26,拆装前法兰5,可更换真 空弧离子源4,拆装后法兰17,可更换法拉第杯。
[0027] 实施例2
[0028] 本实施例与实施例1的结构相同，实施过程与实施例1也相同。不同之处是：设定 离子源电源3脉冲频率为0.IHz、脉冲半宽度为50US、脉冲电流幅度为50A。
【主权项】
1. 一种真空弧离子源飞行时间质谱仪，其特征在于，所述真空弧离子源飞行时间质谱 仪包括引出电源（1)，隔离变压器（2)，离子源电源（3)，真空弧离子源（4)，前法兰（5)，不 锈钢真空腔室（6)，高真空规管（7)，第一限束孔（8)，第二限束孔（9)，第一栅网（10)，离子 门（11)，第二栅网（12)，三圆筒聚焦透镜（13)，法拉第杯抑制电极（14)，法拉第杯内电极 (15)，法拉第杯外电极（16)，后法兰（17)，抑制电源（18)，第一分子泵（19)，聚焦透镜电源 (20)，第二分子泵（21)，第一真空阀（22)，离子门电源（23)，干泵（24)，低真空规管（25)，闸 板阀（26)，第二真空阀（27); 上述部件的连接关系为：引出电源（1)高压输出与真空弧离子源（4)阳极连接；离子 源电源（3)输出与离子真空弧离子源（4)阴极连接；隔离变压器（2)输出端与离子源电源 (3)连接；前法兰（5)与不锈钢真空腔室（6)连接；高真空规管（7)与不锈钢真空腔室（6) 连接；不锈钢真空腔室（6)外壳与地连接；第一限束孔（8)、第二限束孔（9)设置在不锈钢真 空腔室（6)内，通过螺钉与不锈钢真空腔室（6)连接并导通；第一栅网（10)、第二栅网（12) 设置在不锈钢真空腔室（6)内，通过螺钉与不锈钢真空腔室（6)连接并导通；第一栅网（10) 和第二栅网（12)设置不锈钢真空腔室（6)内，两者都与地连接，离子门（11)设置在不锈钢 真空腔室（6)内，离子门（11)由两组互相绝缘的不锈钢丝组成，一组不锈钢丝与地连接，另 一组不锈钢丝与离子门电源（23)连接；三圆筒聚焦透镜（13)由第一圆筒、中间圆筒和第三 圆筒组成，设置并固定在不锈钢真空腔室（6)内，第一圆筒、第三圆筒与地连接，中间圆筒与 聚焦透镜电源（20)连接；法拉第杯离子检测器由法拉第杯抑制电极（14)、法拉第杯内电极 (15)、法拉第杯外电极（16)和抑制电源（18)组成；法拉第杯抑制电极（14)制成网状，固定 在不锈钢真空腔室（6)内，与抑制电源（18)连接；法拉第杯外电极（16)通过螺钉固定在不 锈钢真空腔室（6)内，与地连接；法拉第杯内电极（15)由绝缘材料固定在法拉第杯外电极 (16) 内壁，法拉第杯内电极（15)接收离子束，并通过测量电极与示波器等测量设备连接； 第一分子泵（19)和第二分子泵（21)分别通过一个真空角阀与不锈钢真空腔室（6)连 接；后法兰（17)不锈钢真空腔室（6)连接；第一分子泵（19)通过不锈钢管道与第二分子泵 (21) 连接；干泵（24)通过不锈钢管道、第一真空阀（22)与第二分子泵（21)连接，干泵（24) 通过不锈钢管道与低真空规管（25)连接，干泵（24)通过第二真空阀（27)、不锈钢管道与不 锈钢真空腔室（6 )连接；闸板阀（26 )通过连接法兰与不锈钢真空腔室（6 )连接。
【专利摘要】本实用新型提供一种真空弧离子源飞行时间质谱仪。在一个高真空腔室内，设置了真空弧离子源、离子门、三圆筒聚焦透镜、法拉第杯等设备。在离子源阳极与阴极之间加一个高压脉冲，真空弧放电，产生等离子体。在引出高压的作用下，脉冲离子束被引出。离子门开启，不同质荷比<i>m</i>/<i>q</i>的离子通过离子门并进入距离为<i>L</i>无场漂移区飞行一段时间，通过三圆筒聚焦透镜聚焦后，离子到达法拉第杯检测器。不同质荷比<i>m</i>/<i>q</i>的离子到达法拉第杯检测器的飞行时间<i>tf</i>不同，因此，在示波器上显示出不同离子的飞行时间谱峰，横坐标上时间代表离子质荷比<i>m</i>/<i>q</i>，谱峰的峰值则代表离子数。因此可以得到含氘金属电极中离子成分。
【IPC分类】H01J49/06, H01J49/40
【公开号】CN205081091
【申请号】CN201520747550
【发明人】周长庚, 高伟, 邱瑞, 谭国彬, 柯建林
【申请人】中国工程物理研究院核物理与化学研究所
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年9月25日