专利名称：离子光学透镜封装装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光学仪器封装设备技术领域，具体涉及一种离子光学透镜封装装置。
背景技术：
离子光学透镜是各种类型质谱设备中重要的组成部分之一，它的功能是将样品物 质电离成带电的原子离子或分子离子。离子经离子光学透镜系统被引出、加速、聚焦成具有一定能量和几何形状的离子束，然后再导入质量分析器分离后测定其质量电荷比值。离子光学透镜应具有电离效率高、聚焦性能好、离子初始能量发散小、传输效率高、离子流稳定、质量歧视效应尽可能小等特点。其性能的优劣与质谱仪设备的灵敏度、分辨率和测量精度密切相关。由于离子光学透镜系统工作在真空环境下，且不同极板间要加不同大小的扫描电压以形成所需要的空间电场分布，因此对光学透镜系统中电极板的安装精度、定位方式和加工材料等都提出了很高的要求。目前常用的做法是采用陶瓷垫片将各电极板隔开，再使用钢丝穿过电极板将其拉紧来保证电极板之间的相对位置，同时将离子光学透镜焊接在离子化室腔体上。但目前应用的设计方式结构复杂且不便于安装，调整难度大，一旦装配完成就无法拆卸再安装。由此，有必要提供一种新型的封装装置。
发明内容本实用新型的目的是提供一种离子光学透镜封装装置，即一种针对质谱设备中离子光学透镜结构复杂，安装调整不便的缺点而进行改进设计的一种封装装置。本实用新型的装置可以有效地满足离子光学透镜安装调节方便、集成性好、电磁屏蔽效果好等需求，从而为进一步质谱仪设备部件的产品化奠定基础。本实用新型的封装装置，包括有外壳和能通过螺栓安装在外壳上的端盖，其特征在于，还包括有活动安装在端盖上的，用于使电极板径向定位的三个互成120°角的陶瓷柱，陶瓷柱能通过螺母固定在外壳上。上述的封装装置，还包括有用于使外壳和端盖与封装的电极板不发生导通的陶瓷卡环。上述的封装装置，还包括有用于隔离电极板的垫片和陶瓷垫圈。上述的端盖上嵌有用于安装电极的陶瓷接插件。上述的陶瓷柱的两端嵌入带螺纹的不锈钢螺纹套，陶瓷柱与不锈钢螺纹套之间插入有弹黃钢片。本实用新型所设计的封装式离子光学透镜装置可以将多个电极板封装在一个腔体内，通过陶瓷接插件对电极板上电。本实用新型的封装装置结构紧凑，安装拆卸方便，电磁屏蔽效果好，集成性、通用性好，实现了离子光学透镜设计的模块化、集成化和小型化；可广泛适合于各种采用电子轰击激发离子的质谱仪设备中。
图I :本实用新型的封装装置的总体结构示意图(上方为端盖);图2 :本实用新型的封装装置的分解结构示意图；图3 :本实用新型的陶瓷柱的结构示意图；其中1、外壳2、出口缝3、加速极4、聚焦极5、引出极6、端盖7、陶瓷柱 8.、陶瓷卡环 9、垫片 10、陶瓷垫圈11、螺母12、陶瓷接插件13、电极14、螺栓15、不锈钢螺纹套16、弹簧钢片。
具体实施方式
如图1，本实用新型的离子光学透镜封装装置将用于电子聚焦和加速的四个电极板(出口缝2、加速极3、聚焦极4、引出极5)置于圆柱形外壳I内封装。其中出口缝2与外·壳I之间使用陶瓷卡环8隔开以保证不导通，外壳I内表面开有凹槽可使陶瓷卡环8完全定位。加速极3与出口缝2和聚焦极4之间使用陶瓷垫圈10将其相互隔离开；为了保证陶瓷垫圈10能够与电极板上的通孔同轴，在加速极3的电极板上采用点焊方法将垫片9焊接其上用于定位陶瓷垫圈10。同理，分别在聚焦极4和出口缝电极板2的通孔两侧点焊垫片9，用于定位陶瓷垫圈10。在引出极5与端盖6之间也用陶瓷卡环8隔开以保证不导通。由于电极板的径向没有约束，因此为使得电极板中心孔能够同轴，使用了三个长陶瓷柱7互成120°角穿过电极板上的3个互成120°角的通孔。由于在加工的过程要求陶瓷柱7与电极板上的三个通孔配做，从而可以保证良好的配合精度，即可以保证四片电极板同轴。在陶瓷柱7的两端嵌入带螺纹的不锈钢套15，陶瓷柱7与不锈钢套15之间是通过四个鼓形的弹簧钢片16来保证夹紧的，而鼓形的弹簧钢片16采用点焊接的方式焊接在不锈钢套15的内壁上(图3)。这样，陶瓷柱7就可以通过螺母11固定在外壳I和端盖6上。在本装置安装的过程中，首先应将陶瓷垫片9与电极板垂直排列，然后将陶瓷柱7从三个通孔依次插入，完成电极板的径向定位。再将电极板电源引出陶瓷接插件12上电极13与各电极板钎焊在一起；将电源线上套入多段陶瓷管以防止各电源线在腔体内接触短路。最后将其一并放入外壳I内，扣入端盖6压紧陶瓷卡环8以保证四片电极板轴向距离达到要求。端盖6通过螺栓14固定在外壳I上，在伸出的陶瓷柱7上旋入能够与之配合的螺母11，保证陶瓷柱7不会轻易脱出，这样就完成了整个离子光学透镜的安装。装配完成后使用万用表检测各电极板之间是否完全隔离。由此构筑的本实用新型结构合理，可靠性高，是各种需要电子轰击激发型离子化质谱仪的关键部件之一，还可广泛用于各种电子枪设备中。
权利要求1.一种离子光学透镜封装装置，包括有外壳(I)和能通过螺栓(14)安装在外壳(I)上的端盖(6)，其特征在于，还包括有活动安装在端盖(6)上的，用于使电极板径向定位的三个互成120°角的陶瓷柱(7)，所述的陶瓷柱(7)能通过螺母(11)固定在外壳(I)上。
2.如权利要求I所述的封装装置，其特征在于，还包括有用于使外壳(I)和端盖(6)与封装的电极板不发生导通的陶瓷卡环(8)。
3.如权利要求I或2所述的封装装置，其特征在于，还包括有用于隔离电极板的垫片(9)和陶瓷垫圈(10)。
4.如权利要求I或2所述的封装装置，其特征在于所述的端盖(6)上嵌有用于安装电极(13)的陶瓷接插件(12)。
5.如权利要求I所述的封装装置，其特征在于所述的陶瓷柱(7)的两端嵌入带螺纹的不锈钢螺纹套(15)，陶瓷柱(7)与不锈钢螺纹套(15)之间插入有弹簧钢片(16)。
专利摘要本实用新型涉及一种离子光学透镜封装装置，包括有外壳和能通过螺栓安装在外壳上的端盖，其特征在于，还包括有活动安装在端盖上的，用于使电极板径向定位的三个互成120°角的陶瓷柱，陶瓷柱能通过螺母固定在外壳上。本实用新型所设计的封装式离子光学透镜装置可以将多个电极板封装在一个腔体内，通过陶瓷接插件对电极板上电。本实用新型的封装装置结构紧凑，安装拆卸方便，电磁屏蔽效果好，集成性、通用性好，实现了离子光学透镜设计的模块化、集成化和小型化；可广泛适合于各种采用电子轰击激发离子的质谱仪设备中。
文档编号H01J49/06GK202796850SQ20122053980
公开日2013年3月13日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者崔晓, 程永强, 杨立, 惠力, 赵杰, 杨英, 刘孟德 申请人:山东省科学院海洋仪器仪表研究所