专利名称：鼠笼式氦质谱真空检漏仪离子源的制作方法
技术领域：
鼠笼式氦质谱真空检漏仪离子源技术领域本发明涉及鼠笼式氦质谱真空检漏仪离子源，尤其涉及一种离子源的阳极 结构和材料。
技术背景经典的质谱仪器气体样品电离源是电子轰击源(简称EI源)。该离子源具 有离子流稳定、能量分散小等良好特性，缺点是电离效率较低。现在发展一种 新型电离源，称为鼠笼式离子源。鼠笼式离子源的电离机理是由一对发热(温度高达220(TC以上)的灯丝 产生电子，电子在80-100V的加速电压作用下加速飞向中心阳极。常用阳极是 一根①1.5mm不锈钢丝绕制螺旋型，电子穿过阳极区(该区是等电位场)，与区 内的气体分子碰撞电离形成离子，如氮气、氧气、水蒸气、氦气的离子N" 02+、 H20+、 He+等，未碰撞的电子穿过阳极区，受阴极电场作用，速度下降为零，然 后返回阳极，电子在阳极区域往返多次，振荡形成更强的离子流，因此该离子 源比经典的电子轰击源具有更强的离子流。该鼠笼式离子源存在以下问题由于离子源的阳极是由螺旋形的不锈钢丝绕 制而成，这样导致装配的重复性和精度差，从而产生离子流的强度稳定性差。 另外，两根灯丝，其中一根加热，另一根备用，可形成一边热一边冷的情况， 这样就容易在阳极上积累污染物，造成离子流的不稳定。发明内容本发明的目的在于提供一种长寿命且有更强的发射效率的鼠笼式氦质谱真 空检漏仪离子源。该源的阳极材料用厚度为0.05mm钼片电化学刻蚀呈蜂窝状， 具有更加精确的结构和高的电子透过率。源的灯丝用长寿命的氧化钇铱金丝， 支撑圆周形，加热均匀且发射效率高。为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案一种鼠笼式氦质谱真空检漏仪离子源，其具有离子源的阴极22、阳极支架21,在阳极支架上具有圆片23，阳极25成圆筒状，是0. 05mm厚的钼片经化学 刻蚀后形成蜂窝状的网格，网格丝的宽度是0.1跳每个网格的距离l咖，使电 子通过有更大的透过率，阳极的外侧具有灯丝24，灯丝24成圆形，阳极顶部与 镍环26焊接，阳极的底部与圆片23焊接，最后与阳极支架点焊，其中阳极直 径①8—12咖，优选为①10mm。在另一个方面，灯丝材料用氧化钇铱金灯丝，铱金丝①0.08mm，绕制成圆 形，圆周直径①14mm，装在阳极中部外面。采用上述技术方案后，本发明具有如下有益效果铱金灯丝可以在800。C时 产生电子，有很好的抗氧化能力，不易在真空度不好时烧断，寿命可达1-2年。 灯丝绕成圆形，有利于均匀加热阳极四周，避免阳极一边热， 一边冷，可以减 少源内污染物聚集在冷却的部位上。灯丝做圆周形，在一个圆周平面上产生电 子，离子流会更强。灯丝在使用前或经过一段时间的使用后，要用激活的方法 处理，平常的工作电流是2.5A，激活时通电流3.5A， 25分钟，这样保证灯丝有 很强的发射效率。
以下结合附图对本发明进行说明，其中 图1是常规的鼠笼式离子源示意图。 图2是本发明的离子源的侧视图。图3是本发明的沿图2的水平切线切开的离子源的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图和实例对本发明进一步说明。附图1是常规的鼠笼式离子源示意图。其中阳极1是一根01.5mm的螺旋型 绕制的不锈钢丝，阴极3在阳极1的外侧，在阳极1的外侧有一对发热(温度 高达2200'C以上)的灯丝2和灯丝4产生电子5，电子5在80-100V的加速电 压作用下加速飞向中心阳极，电子5穿过阳极区并与区内的气体分子7碰撞电 离形成离子6，未碰撞的电子穿过阳极区，受阴极电场作用，速度下降为零，然 后返回阳极，电子在阳极区域往返多次，振荡形成更强的离子流。附图2是本发明的离子源的侧视图。其中具有阴极22，阳极支架21在底部， 在阳极支架上具有圆片23,阳极25是0. 05mm厚的钼片经化学刻蚀后形成蜂窝 状的网格，阳极成圆筒状，阳极的外侧具有灯丝24，阳极的顶部与镍环26焊接， 阳极的底部与圆片23焊接，最后与阳极支架点焊，其中阳极直径08—12mm， 优选为O10mm。图3是本发明的沿图2的水平切开的离子源的俯视图。其中灯丝24非闭合 地围绕在阳极25的外侧，由引线柱支撑，这样可以均匀加热阳极，其中网格丝 的宽度是0.1腿，每个网格的距离l腿，而使电子通过有更大的透过率。在一个具体实施例中，氦质谱检漏仪离子源的阳极采用0.05mm厚的钼片经 化学刻蚀后形成蜂窝状的网格，阳极为圆筒状，其直径为10mm，在阳极中部外 面设有灯丝，这样阳极容易装配，并产生稳定的离子流强度。在另一个具体实施例中，采用上述的氦质谱检漏仪离子源的阳极，灯丝材料采用氧化钇铱金灯丝，铱金丝①0.08mm，绕制成圆形，圆周直径①14mm，装在阳极中部外面。并且灯丝在使用前或经过一段时间的使用后，要用激活的方法处理，激活时通电流3.5A， 25分钟，这样保证灯丝有很强的发射效率。由于灯丝绕成圆形，有利于均匀加热阳极四周，避免阳极一边热， 一边冷，可以减少源内污染物聚集在冷却的部位上。灯丝做圆周形，在一个圆周平面上产生电子，离子流会更强。
权利要求1.一种鼠笼式氦质谱检漏仪的离子源，其特征在于，阳极(25)是由钼片经化学刻蚀后形成蜂窝状的网格，成圆筒状。
2. 根据权利要求1的离子源，其特征在于，网格丝的宽度是O. lmm，厚度是 0. 05咖，每个网格的距离lmm。
3. 根据权利要求1的离子源，其特征在于，阳极直径是8--12mm。
4. 根据权利要求3的离子源，其特征在于，阳极直径是10咖。
5. 根据权利要求1的离子源，其特征在于，阳极的外侧具有灯丝(24)，灯 丝(24)成圆形。
6. 根据权利要求5的离子源，其特征在于，灯丝(24)是氧化钇铱金灯丝， 灯丝直径是0.08mm，绕制成圆形，圆周直径是14mm。
7. 根据权利要求1的离子源，其特征在于，阳极顶部与镍环(26)焊接， 阳极的底部与圆片(23)焊接，最后与阳极支架点焊。
专利摘要一种鼠笼式氦质谱检漏仪的离子源，其中阳极5是由钼片经化学刻蚀后形成蜂窝状的网格，成圆筒状，阳极顶部与镍环6焊接，阳极的底部与圆片3焊接，最后与阳极支架点，其中网格丝的宽度是0.1mm，厚度为0.05，每个网格的距离1mm，阳极的外侧还具有灯丝4，灯丝4成圆形，灯丝4是氧化钇铱金灯丝，灯丝直径是0.08mm，绕制成圆形，圆周直径是14mm。
文档编号H01J49/10GK201167082SQ20082012826
公开日2008年12月17日 申请日期2008年7月14日 优先权日2008年7月14日
发明者黄庆文 申请人:北京中科科仪技术发展有限责任公司