离子源清洁装置的制作方法

本实用新型涉及质谱仪离子源清洁技术，尤其是涉及一种离子源清洁装置。

背景技术：

基质辅助激光解析离子源飞行时间质谱仪（maldi-tofms）是一种常用的软电离质谱仪。质谱仪的离子源通常安装在真空腔室内，真空腔室具有一舱门，通过舱门处理后的靶板卡装在真空腔室内靶板定位结构的靶板安装槽内，然后利用真空腔室内的xy移动平台带动靶板水平往返移动至离子源下方，离子源电极产生的电场使待测物产生的离子碎片加速飞入质量分析器。

在质谱仪运行中，生物分子电离后的少数离子容易残留在离子源上；在质谱仪长期运行中，这些残留离子堆积在离子源电极表面形成一层绝缘层，这些堆积的离子往往靠近离子源通往质量分析器的孔洞附近，由于这些离子的不均匀堆积将会影响电极产生的电场，使电场扭曲，影响离子的正常分离，从而影响质谱仪的灵敏度和分辨率。故，为保证打样精度，需要对质谱仪的离子源进行定期清洁。

现有的离子源清洁方式是先将真空腔室的负压卸掉，然后再将离子源取出进行清洁工作。该清洁方式虽然能够实现离子源的清洁，但是却存在较多的问题：

首先，由于质谱仪属于高精密仪器，该清洁方式对工作人员的专业技术水平要求极高，需要专业售后技术人员到现场拆除清洁，等待时间较长，影响样品的鉴定效率；且离子源重新安装后需要对仪器进行调试以确保清洁后的离子源电极能够正常工作，调试工作量大；

其次，飞行时间质谱仪对真空度要求极高，其整个真空腔室需要持续抽真空5h以上才能达到工作真空度（约为10^-5mbar），使得整个清洁过程耗时较长，且清洁完成后需要对质谱仪重新抽真空，停机时间较长，严重影响检测效率。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种离子源清洁装置，无需将质谱仪的离子源取出即可实现离子源的清洁，提高了清洁效率，还降低了对清洁人员的要求。

为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：

本实用新型所述的离子源清洁装置，包括

安装单元，具有一上安装面和一下安装面；

弹性清洁单元，设置在所述安装单元的所述上安装面上；以及

连接单元，使所述下安装面紧贴在质谱仪的靶板安装槽内；

其中，当所述离子源清洁装置移动至质谱仪的离子源下方时，所述弹性清洁单元的上表面抵在所述离子源的下表面并擦拭堆积在离子源上的残留离子。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述下安装面的中部具有一凹槽，所述连接单元为嵌设在所述凹槽内的磁铁块。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述安装单元上安装面上具有一凸起部，与所述凸起部对应处的所述弹性清洁单元擦拭所述质谱仪的离子源下表面。

在本实用新型的其中一个优选实施方式中，与所述凸起部对应处的所述弹性清洁单元上表面具有呈条状结构的凸条，所述凸条的长度与清洁擦拭方向垂直。

在本实用新型的另一个优选实施方式中，与所述凸起部对应处的所述弹性清洁单元上表面具有呈网状结构的凸楞，以便于擦拭离子源。

在本实用新型的一个优选实施方式中，本实用新型所述的离子源清洁装置，还包括罩设在所述安装单元上的保护单元。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述保护单元包括罩设在所述安装单元上的保护罩，且所述保护罩具有一与所述凸起部上下对应的通槽，使与凸起部对应处的所述弹性清洁单元向上穿出所述通槽。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述安装单元的所述下安装面的每个长边的边缘处均开设有限位槽，所述靶板安装槽的一长边边缘处设置有与所述限位槽匹配的定位凸起。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述安装单元为由不锈钢材质制成的安装板，所述弹性清洁单元为由聚氨酯材质制成的弹性擦拭板。

本实用新型的离子源清洁装置可卡装在靶板安装结构的靶板安装槽内，利用质谱仪的真空腔室内的既有结构（即xy移动平台）实现离子源清洁装置的水平往返移动，在水平往返移动时弹性清洁单元可反复擦拭离子源下部的电极，实现电极的清洁，整个清洁过程在可在真空腔室的原有的负压环境中进行，无需将真空腔室恢复至常压，缩短了清洁时间。

同时本实用新型的安装单元和弹性清洁单元安装在一起，在清洁时直接将安装单元安装在靶板安装槽内即可，该操作过程与靶板样品的取放操作相同，普通检测人员即可完成安装单元的安装，进一步实现离子源电极的清洁作业，降低了对清洁人员的要求，缩短了清洁等待时间。

附图说明

图1是现有靶板定位结构的示意图。

图2是本实用新型实施方式一的结构示意图。

图3是图2的a-a向剖视图。

图4是图2中安装板的仰视图。

图5是图2中安装板的轴测图。

图6是本实用新型实施方式二的结构示意图。

图7是图6的b-b向剖视图。

具体实施方式

本实用新型中所涉及的靶板定位结构安装在质谱仪真空腔室内的xy移动平台上，靶板定位结构包括一具有靶板安装槽1的底座2，在检测时开启真空腔室的舱门将待检测的靶板放在靶板安装槽1内，靶板定位结构的结构如图1所示。

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

实施方式一

如图2所示，本实施方式所述的离子源清洁装置，包括

安装单元，具有一上安装面和一下安装面；

弹性清洁单元，设置在安装单元的上安装面上；以及

连接单元，使下安装面紧贴在质谱仪的靶板安装槽1内；

其中，当离子源清洁装置随靶板安装结构同步移动到质谱仪的离子源下方时，弹性清洁单元的擦拭部位的高度略高于离子源的下表面，使得弹性清洁单元在预定的压力抵在离子源的下表面，利用弹性清洁单元和离子源的挤压力擦拭离子源下表面堆积的残留离子，以实现离子源下表面的清洁。

如图4所示，安装单元为由不锈钢制成的安装板101，安装板101的下安装面中部具有一凹槽，连接单元为嵌设在凹槽内的磁铁块102，磁铁块102与靶板安装槽1底壁上的磁铁吸附在一起，实现安装板101与靶板安装槽1的固定连接。

如图4所示，为进一步提高安装板101与靶板安装槽1的连接稳定性，安装板101的下安装面的每个长边边缘中部位置均开设有定位槽103，与靶板安装槽1底壁上的定位凸起3相配合，实现安装板101与靶板安装槽1的定位安装；同时由于安装板101的每个长边均有一个定位槽103，均能够与定位凸起相匹配，实现安装板101的快速安装。

如图2-3所示，安装板101的上安装面粘接有弹性清洁单元，弹性清洁单元为粘接在安装板101上安装面上的弹性清洁件，弹性清洁件为由聚氨酯材质加工而成的弹性擦拭板104（还可以是弹性清洁片或弹性清洁块），采用聚氨酯制成的弹性擦拭板104不掉毛也不掉屑，能够保证真空腔室的洁净度。

如图2-3和图5所示，安装板101的上安装面具有一沿其长度方向延伸的凸起部（即凸台105），凸台105的方向与靶板安装槽1的移动方向垂直；与凸台105对应处的弹性擦拭板104的高度高于离子源下表面的高度，在往返移动过程中，与凸台105对应处的弹性擦拭板104（即弹性擦拭板104的凸起部）发生弹性变形并随着靶板定位结构往返移动，反复擦拭离子源电极，将离子源电极下部堆积的离子清理下来。本实用新型通过在安装板101上设置一凸台105，使安装板101上的弹性擦拭板104仅有与凸台105对应部分可用于擦拭离子源，节约材料，有效避免弹性擦拭板104的边缘突出靶板安装槽1而在运行中产生干涉。

在实际加工时，为进一步提高清洁效率和清洁效果，将与凸台105对应处的弹性擦拭板104上表面加工呈条状结构的凸条，且凸条的方向与凸台105的方向一致（即凸条的方向与靶板安装槽1的移动方向垂直）。当然，还可以将与凸台105对应处的弹性擦拭板104上表面加工呈网状结构的凸楞。

工作时，按照现有靶板样品的放置操作规程将安装板101放在靶板安装槽1内，具体如下：利用xy移动平台带动靶板定位结构向上移动至真空腔室的开口处，靶板定位结构的上边沿向上挤压开口处的弹性密封圈，实现了真空腔室开口处的封堵，靶板定位结构和真空腔室的舱门之间形成过渡腔室，以保证真空腔室的真空度；然后打开舱门，将本实用新型的离子源清洁装置放在靶板安装槽1内，安装板101底部的磁铁块102与靶板安装槽1底部的磁铁吸附在一起，同时靶板安装槽1边缘处的定位凸起卡装在定位槽103内；

当离子源清洁装置放置完成后，将舱门盖上，然后利用xy移动平台带动靶板定位结构下降至预设高度，再利用xy移动平台带动靶板定位结构和离子源清洁装置在离子源下方水平往返移动，由于弹性擦拭板104的凸起部高于离子源电极，使得弹性擦拭板104的凸起部在水平往返移动过程中其上表面反复擦拭离子源电极，进而将离子源电极上堆积的残留离子清洁下来；清洁完成后按照现有靶板样品的取出操作将离子源清洁装置取出即可。整个清洁过程中是在真空腔室原有真空度下进行，无需将真空腔室恢复至标准气压，省时省力，缩短了质谱仪的停机时间；且整个清洁操作和靶板检测操作一致，降低了对清洁人员的要求。

实施方式二

本实施方式所述的离子源清洁装置与实施方式一的不同之处在于安装板101和弹性擦拭板104的连接方式不同：

如图6-7所示，弹性擦拭板104活动贴设在安装板101上安装面上，弹性擦拭板104上罩设有保护单元，保护单元为带有侧边和顶板的保护罩106，保护罩106的侧边与安装板101卡装在一起进而将弹性擦拭板104的边缘压紧，保护罩106的顶板上开设有与凸台105上下对应的通槽107，保护罩106的顶板将弹性擦拭板104压在安装板101的上安装面上，使弹性擦拭板104的凸起部向上穿出通槽107，利用弹性擦拭板104的凸起部反复擦拭离子源底部堆积的离子。

如图7所示，弹性擦拭板104每个侧边的长度均大于与其对应的安装板101侧边的长度，保护罩106可将弹性擦拭板104的边缘压紧并固定在保护罩106和安装板101之间的间隙内，提高了弹性擦拭板104的稳定性，防止在清洁过程中弹性擦拭板104受力而出现移位现象。

安装时，将弹性擦拭板104放在安装板101的上安装面上，弹性擦拭板104的每个边均向外延伸出安装板101，然后将保护罩106罩设在弹性擦拭板104上并向按压保护罩106，使其与弹性擦拭板104和安装板101紧贴在一起，并确保与凸台105对应处的弹性擦拭板104的凸起部位向上穿出保护罩106的通槽107。

工作时，按照现有靶板样品的放置操作规程将安装板101放在靶板安装槽1内，具体如下：利用xy移动平台带动靶板定位结构向上移动至真空腔室的开口处，靶板定位结构的上边沿向上挤压开口处的弹性密封圈，实现了真空腔室开口处的封堵，靶板定位结构和真空腔室的舱门之间形成过渡腔室，以保证真空腔室的真空度；然后打开舱门，将本实用新型的离子源清洁装置放在靶板安装槽1内，安装板101底部的磁铁块102与靶板安装槽1底部的磁铁吸附在一起，同时靶板安装槽1边缘处的定位凸起卡装在定位槽103内；

当离子源清洁装置放置完成后，将舱门盖上，然后利用xy移动平台带动靶板定位结构下降至预设高度，再利用xy移动平台带动靶板定位结构和离子源清洁装置在离子源下方水平往返移动，由于弹性擦拭板104的凸起部高于离子源电极，使得弹性擦拭板104的凸起部在水平往返移动过程中其上表面反复擦拭离子源电极，进而将离子源电极上堆积的残留离子清洁下来；清洁完成后按照现有靶板样品的取出操作将离子源清洁装置取出即可。整个清洁过程中是在真空腔室原有真空度下进行，无需将真空腔室恢复至标准气压，省时省力，缩短了质谱仪的停机时间；且整个清洁操作和靶板检测操作一致，降低了对清洁人员的要求。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图1所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b为例”，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。