一种离子源极片清洗装置的制作方法

1.本实用新型涉及离子源极片清洗技术领域，具体而言，涉及一种离子源极片清洗装置。


背景技术：

2.基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪是一款常用于大分子样品分析的生物质谱仪器。分析样品时，常使样品在样品靶上形成固体后，通过升降装置将处在进样室的样品靶传送到处于真空状态下的移动平台上。利用极片和电系统的结合产生的电场将存在初始分散的离子加速、聚焦、偏转引入无场飞行区，将不同质量的离子进行分离后依次送入到检测器中进行检测。随着时间推移，非离子化材料累积在样品点附近的表面上，特别是maldi离子源的极片表面，以形成杂质材料的绝缘层，该绝缘层可随时间而被充电(charge up)并且不利地影响maldi离子源的操作。具体地，电极上的杂质材料的绝缘层能够使电极产生的电场扭曲，使得使用maldi离子源的质谱仪的灵敏度或分辨率降低。
3.因而，maldi离子源极片通常需要清洁，常规的清洁maldi离子源极片的主要方法是注入干燥洁净气体到腔体内并拆卸仪器取出maldi离子源拆除极片进行彻底清洁。这种方法除清洁maldi离子源极片时间之外，通常需要若干小时来恢复maldi仪器的真空状态并且需要重新对maldi仪器进行质量校准，具有较高的时间成本，且反复拆卸离子源极片很难保证安装精度，影响仪器整体性能。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种清洗便捷、清洗时间短、效率高、成本低，且无需拆卸离子源极片，能有效地保证仪器整体精密度的离子源极片清洗装置。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.第一方面，本实用新型提供一种离子源极片清洗装置，用于清洗质谱仪的离子源极片，质谱仪包括壳体，壳体内开设有过渡腔，过渡腔内安装有离子源极片和活动地设置于过渡腔内的样品靶托，样品靶托具有与过渡腔连通的安装腔，安装腔用于安装样品；离子源极片清洗装置包括：
7.清洗靶，清洗靶包括靶座和清洗刷，靶座与样品靶托的尺寸适配，且用于安装于安装腔内，清洗刷设置于靶座，且至少部分伸出安装腔，且被配置为在样品靶托的带动下清洗离子源极片。
8.在可选的实施方式中，清洗刷包括多个阵列设置于靶座的刷头，且每个刷头均一端与靶座连接，另一端向远离靶座的方向延伸。
9.在可选的实施方式中，离子源极片清洗装置还包括驱动机构，驱动机构与样品靶托传动连接，用于驱动样品靶托在过渡腔内运动，以带动清洗靶对离子源极片进行清洗。
10.在可选的实施方式中，驱动机构包括第一驱动件、驱动座以及第二驱动件，第一驱动件沿第一方向延伸设置于过渡腔内，驱动座与第一驱动件传动连接，用于在第一驱动件
的带动下沿第一方向运动，第二驱动件设置于驱动座，且沿与第一方向呈夹角的第二方向延伸设置，样品靶托与第二驱动件传动连接，用于在第二驱动件的带动下沿第二方向运动，以带动清洗靶沿第一方向或第二方向运动，以清洗离子源极片。
11.在可选的实施方式中，过渡腔上开设有能与外界连通的开口；
12.离子源极片清洗装置还包括升降机构，升降机构活动地设置于过渡腔内，且用于将样品靶托在驱动机构与开口之间往复递送，以在样品靶托位于开口位置处时，能进行清洗靶的更换和安装。
13.在可选的实施方式中，升降机构包括升降组件和升降台，升降组件与壳体的内侧壁固定连接，升降台与升降组件传动连接，用于在升降组件的带动下沿与第一方向和第二方向均呈夹角设置的第三方向移动，以带动升降台在靠近或远离开口的方向上运动。
14.在可选的实施方式中，升降台和样品靶托二者中的一者上设有限位凸起，升降台和样品靶托二者中的另一者上设有限位槽，限位凸起能与限位槽配合，以使升降台能从驱动机构处获取样品靶托，并将样品靶托递送至开口处；样品靶托下方还设有第一磁性件，驱动机构上方还设有第二磁性件，第二磁性件能与第一磁性件吸合，以从升降台处获取样品靶托，以使得驱动机构能将样品靶托递送至离子源极片处，通过清洗靶对离子源极片进行清洗。
15.在可选的实施方式中，驱动机构上还设有第一配合件，升降组件上设有第二配合件，第一配合件能与第二配合件配合，以驱动升降组件带动升降台沿第三方向运动。
16.在可选的实施方式中，开口处还设有靶盖，靶盖的一端与壳体铰接，靶盖的另一端能远离或靠近壳体，以用于打开或关闭开口；且当样品靶托运动至开口处时，样品靶托的顶壁被配置为与开口处的内壁抵接，以隔断安装腔与过渡腔的通路。
17.在可选的实施方式中，开口贯穿开设于壳体的壁体，靶盖具有能伸入开口的配合部，当靶盖关闭开口时，配合部伸入开口，并与开口处的壁体抵接；且当样品靶托运动至开口处且靶盖关闭开口时，配合部与样品靶托之间能通过开口形成密闭的配合腔，以容置清洗靶从安装腔内伸出的清洗刷。
18.本实用新型的实施例至少具备以下优点或有益效果：
19.本实用新型的实施例提供了一种离子源极片清洗装置，用于清洗质谱仪的离子源极片，质谱仪包括壳体，壳体内开设有过渡腔，过渡腔内安装有离子源极片和活动地设置于过渡腔内的样品靶托，样品靶托具有与过渡腔连通的安装腔，安装腔用于安装样品；该离子源极片清洗装置包括清洗靶，清洗靶包括靶座和清洗刷，靶座与样品靶托的尺寸适配，且用于安装于安装腔内，清洗刷设置于靶座，且至少部分伸出安装腔，且被配置为在样品靶托的带动下清洗离子源极片。一方面，该离子源极片清洗装置清洗极片时无需拆卸离子源极片，可减少反复拆卸离子源极片所带来的仪器精密度降低的问题，保证仪器的整体性能；另一方面，其利于质谱仪原有结构外加清洗靶进行清洗作业，无需外加更多的其他结构，能有效地节约成本，节约清洗时间，使得清洗作业更便捷和高效。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被
看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
21.图1为本实用新型的实施例提供的离子源极片清洗装置进行极片清洗时的剖面结构示意图；
22.图2为本实用新型的实施例提供的清洗靶在第一视角下的结构示意图；
23.图3为本实用新型的实施例提供的清洗靶在第二视角下的结构示意图；
24.图4为本实用新型的实施例提供的离子源极片清洗装置进行清洗靶更换时的剖面结构示意图。
25.图标:100
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离子源极片清洗装置；101
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离子源极片；102
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壳体；103
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过渡腔；104
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样品靶托；105
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安装腔；106
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清洗靶；107
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清洗刷；108
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靶座；109
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刷头；113
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第一驱动件；114
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驱动座；115
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第二驱动件；116
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开口；118
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升降组件；119
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升降台；121
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第一连杆；122
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第二连杆；123
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第三连杆；124
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第四连杆；125
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限位凸起；126
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限位槽；127
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第一配合件；128
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第二配合件；129
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靶盖；131
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配合腔；132
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第五连杆；133
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第六连杆；134
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配合部。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
31.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.相关技术中，为了保证质谱仪的灵敏度和精确性，通常需要对离子源极片进行清洗，常规的清洗方式是将离子源极片拆卸下来进行清洗，此清洗方法由于经常拆卸离子源极片会造成极片安装的精密度降低，从而影响仪器的整体性能。同时，由于需要专业技术人员进行离子源极片的清洗作业，也提高了成本。
33.有鉴于此，本实施例提供了一种离子源极片清洗装置，其一方面无需拆卸离子源极片即可进行清洗，因而可保证离子源极片安装的精密度，从而保证仪器的整体性能；另一方面，其无需专业技术人员对离子源极片进行清洗，利用质谱仪原有结构外加清洗靶进行清洗，也能有效地节约成本。下面对该离子源极片清洗装置的结构进行详细地描述。
34.图1为本实施例提供的离子源极片清洗装置100进行极片清洗时的剖面结构示意图；图2为本实施例提供的清洗靶106在第一视角下的结构示意图；图3为本实施例提供的清洗靶106在第二视角下的结构示意图。请参阅图1至图3，在本实施例中，离子源极片清洗装置100用于清洗质谱仪的离子源极片101。其中，质谱仪包括壳体102，壳体102内开设有过渡腔103过渡腔103内安装有离子源极片101和活动地设置于过渡腔103内的样品靶托104，样品靶托104具有与过渡腔103连通的安装腔105，安装腔105用于安装样品，也即在原有的质谱仪内，样品可安装在样品靶托104的安装腔105内，以使得质谱仪能对样品进行检测。而在本实施例中，离子源极片清洗装置100具体包括清洗靶106。并且，清洗靶106包括靶座108和清洗刷107，靶座108与样品靶托104的尺寸适配，且用于安装于安装腔105内，清洗刷107设置于靶座108，且至少部分伸出安装腔105，且被配置为在样品靶托104的带动下清洗离子源极片101。
35.也即，在本实施例中，通过原有的质谱仪的样品靶托104的结构既能安装样品又能安装清洗靶106，带动清洗靶106对离子源极片101进行清洗，因而即无需采用专业人员进行清洗，也无需外加其他清洗靶106的安装结构，从而能有效地保证其清洗成本，节约清洗时间。同时，离子源极片101始终是安装于过渡腔103内的，因而该离子源极片清洗装置100清洗极片时无需拆卸离子源极片101，可减少反复拆卸离子源极片101所带来的仪器精密度降低的问题，保证仪器的整体性能。
36.请再次参阅图2与图3，在本实施例中，清洗刷107包括多个阵列设置于靶座108的刷头109。其中，靶座108大致呈长方体状，其与样品靶托104的安装腔105的形状相适配，以使得靶座108能稳定地安装于样品靶托104上。同时，每个刷头109均一端与靶座108连接，另一端向远离靶座108的方向延伸，以在样品靶托104的带动下对离子源极片101的各个位置进行深度清洁，从而保证清洗的效率和质量。
37.请再次参阅图1，在本实施例中，离子源极片清洗装置100还包括驱动机构。其中，驱动机构与样品靶托104传动连接，用于驱动样品靶托104在过渡腔103内运动，以带动清洗靶106对离子源极片101进行清洗。也即，通过驱动机构的设置，能带动样品靶托104在过渡腔103内运动，从而带动安装于样品靶托104内的清洗靶106对离子源极片101的各个位置进行清洗，保证清洗的全面性。
38.详细地，驱动机构包括第一驱动件113、驱动座114以及第二驱动件115。
39.更详细地，第一驱动件113沿第一方向(也为图1中的左右方向)延伸设置于过渡腔103内，且具体为电机和丝杆驱动机构，丝杆沿左右方向延伸，丝杆外套设有运动件，运动件与驱动座114连接，以使得电机的输出轴转动时能带动运动件运动，从而能带动驱动座114
在左右方向上运动，以对离子源极片101的长度方向进行清洗。
40.更详细地，第二驱动件115沿第二方向(也即图1中的内外方向)延伸设置，且第二驱动件115也为电机和丝杆配合结构，第二驱动件115的丝杆外套设有滑块，滑块与驱动座114滑动连接，且沿与第一方向呈夹角的第二方向延伸设置，样品靶托104与滑块上端固定连接，使得在电机的驱动下能带动滑块沿前后方向运动，从而能带动样品靶托104在前后方向运动，以对离子源极片101的宽度方向进行清洗，从而保证离子源极片101清洗的全面性，保证清洗效果和质量。
41.图4为本实施例提供的离子源极片清洗装置100进行清洗靶106更换时的剖面结构示意图。请参阅图1和图4，为了方便样品靶托104的安装、更换和拆卸，在本实施例中，过渡腔103上开设有能与外界连通的开口116。而离子源极片清洗装置100还包括升降机构，升降机构活动地设置于过渡腔103内，且用于将样品靶托104在驱动机构与开口116之间往复递送，以在样品靶托104位于开口116位置处时，能进行清洗靶106的更换和安装。也即，通过升降机构的设置，使得样品靶托104还能在下上方向上运动，从而能带动样品靶托104运动至开口116处，以便于用户通过开口116安装、更换或拆卸清洗靶106，进而保证清洗效率和质量。
42.详细地，请再次参阅图1至图4，在本实施例中，升降机构包括升降组件118和升降台119。
43.详细地，升降组件118为六连杆机构，具体包括第一连杆121、第二连杆122、第三连杆123、第四连杆124、第五连杆132以及第六连杆133。其中，第一连杆121、第二连杆122、第三连杆123以及第四连杆124依次铰接，且第一连杆121的另一端与壳体102的侧壁铰接，且第四连杆124的两端分别与壳体102的底壁和升降台119的第一端铰接，而第五连杆132一端与壳体102的侧壁铰接，第五连杆132的中部位置与第三连杆123铰接，且第五连杆132的另一端向远离与第三连接铰接的位置延伸；第六连杆133铰接设置于壳体102的底壁与升降台119的第二端之间。通过此六连杆机构的设置可有效地保证升降台119能沿与第一方向和第二方向均呈夹角设置的第三方向移动(也即上下方向)上运动，从而能靠近或远离开口116，进而能将样品靶托104带动至开口116处，以便于工作人员更换、安装或拆卸清洗靶106。
44.需要说明的是，在本实施例中，第一方向、第二方向以及第三方向为两两相互垂直的三个方向，在其他实施例中，也可以设置为呈夹角的其他方向，本实施例不做限定。
45.请再次参阅图1与图4，为了实现升降台119能在开口116和驱动机构的滑块之间启动样品靶托104，在本实施例中，升降台119上设有限位凸起125，限位凸起125为倒钩的三角形状，样品靶托104上设有限位槽126，限位槽126的形状与限位凸起125的形状适配，以使得限位凸起125能与限位槽126配合，从而使得升降台119能从驱动机构处获取样品靶托104，并将样品靶托104递送至开口116处。同时，样品靶托104下方还设有第一磁性件，驱动机构的滑块上还安装有多个第二磁性件，磁性件可为铁块等具有磁性的结构，第二磁性件能与第一磁性件吸合，以从升降台119处获取样品靶托104，以使得驱动机构能将样品靶托104递送至离子源极片101处，通过清洗靶106对离子源极片101进行清洗。当然，在其他实施例中，限位凸起125也可以设置于样品靶托104的下方，限位槽126也可以开设于升降台119的上方，保证升降台119能在升降组件118的带动下与样品靶托104配合，从而带动样品靶托104运动至开口116即可，本实施例不做限定。
46.也即，通过这样设置，当需要进行清洗作业时，首先需要进靶，驱动机构驱动样品靶托104向升降装置方向运动，升降台119在升降组件118的带动下运动至样品靶托104的下方，使得限位凸起125与限位槽126配合，从而继续在升降组件118的带动下降样品靶托104从驱动机构上卸下，并带动样品靶托104运动至开口116位置，用户将清洗靶106安装于样品靶托104上，然后由驱动机构在靠近升降机构时通过第一磁性件和第二磁性件的配合将样品靶托104磁吸至其上方，以继续驱动样品靶托104带动清洗靶106运动至离子源极片101位置，以在第一驱动件113和第二驱动件115的配合下对离子源极片101进行清洗；在清洗完毕后，若需要拆卸或更换清洗靶106，则继续通过驱动机构带动样品靶托104运动至升降机构处，升降台119重复取样品靶托104的过程，并将样品靶托104带动至开口116处，以进行更换或拆卸即可。
47.也就是说，本实施例中，通过驱动机构和升降装置的配合，有效地保证了清洗靶106的进靶和退靶作业的进行，无需拆卸离子源极片101，既能保证清洗质量和效率，又能保证仪器精密度和性能，还能节省成本。
48.请再次参阅图1至图4，为了进一步地节省成本，在本实施例中，驱动机构上还设有第一配合件127，第一配合件127呈弯形的钩状结构，升降组件118的第五连杆132的第二端能与此钩状结构配合，从而在驱动机构的驱动下此钩状结构能带动升降组件118的连杆机构运动，从而以驱动带动升降台119沿第三方向运动，也即本实施例采用两个电机即能实现三个样品靶托104三个维度上的运动男，可进一步地节约成本，且提高作业效率和质量。
49.同时，通过这样设置，在进靶或退靶过程中，只需第一配合件127和第二配合件128配合，即可驱动升降组件118带动升降台119的运动，从而便于样品靶托104能在驱动机构上方和升降台119上方递送，以便于进行进样，以及清洗靶106的更换、拆卸和安装作业。
50.请再次参阅图1与图4，由于质谱仪是一个需要在真空条件下进行运行的设备，其无论是在样品的检测还是在离子源极片101的清洗过程中，均需要保证其过渡腔103内呈达标的真空状态，因而在本实施例中，过渡腔103的开口116处还设有靶盖129。其中，靶盖129的一端与壳体102铰接，靶盖129的另一端能远离或靠近壳体102，以用于打开或关闭开口116，从而使得当靶盖129关闭开口116时，其过渡腔103内的真空状态能得到保存。同时，在本实施例中，当样品靶托104运动至开口116处时，样品靶托104的顶壁被配置为与开口116处的内壁抵接，以隔断安装腔105与过渡腔103的通路，从而也使得在开口116处更换、安装和拆卸清洗靶106时不影响过渡腔103内的真空环境，从而保证过渡腔103内设备的完整性，同时也进一步地节约成本。
51.需要说明的是，为了保证密封和隔断效果，在本实施例中，开口116的下方的侧壁上还设置有o型密封圈(图未示出)，密封圈用于在样品靶托104的顶壁与开口116配合时与样品靶托104的顶壁配合，以完全地阻断安装腔105与过渡腔103的通路，从而进一步地保证过渡腔103内的真空环境。
52.更详细地，在本实施例中，开口116贯穿开设于壳体102的顶壁，且靶盖129具有能伸入开口116的配合部134，且当靶盖129关闭开口116时，配合部134伸入开口116并与开口116处的壁体抵接。同时，当样品靶托104运动至开口116处且靶盖129关闭开口116时，配合部134能与样品靶托104通过开口116形成密闭的配合腔131，以容置清洗靶106从安装腔105内伸出的清洗刷107。同时，通过这样设置，当在样品靶托104上安装完清洗靶106后，可通过
抽真空装置将配合腔131进行抽真空处理，以使其与过渡腔103内的真空状态进行适配，以避免在升降装置带动样品靶托104向下运动的过程中，由于过渡腔103和配合腔131的压差而影响的损坏过渡腔103内设备的情况出现，从而能进一步地保证清洗作业的安全进行，也能有效地保证仪器的完整性，进而保证各项作业的高效有序进行。当然，在本实施例中，也可以在壳体102上设置各种按钮来控制靶盖129打开，甚至控制驱动机构以及升降装置的运动，以提高设备的智能化程度，方便作业的进行。同时，由于该离子源极片清洗装置100和质谱仪均需要在真空状态下工作，因而其必定包括一些必须的抽真空装置，例如前级泵等，此处也不再赘述。
53.也即，通过这样设置，当需要安装清洗靶106时，可使驱动机构驱动样品靶托104朝升降装置方向运动，然后通过升降台119与样品靶托104上的限位凸起125与限位槽126配合，带动样品靶托104运动至升降台119，然后通过升降台119带动样品靶托104运动至开口116处，将开口116封闭，隔断外界与过渡腔103的通路；此时打开靶盖129，将清洗靶106安装于样品靶托104上，然后关闭靶盖129，使得靶盖129的配合部134与样品靶托104之间形成密闭的配合腔131；接着，采用抽真空装置将二者之间的此配合腔131抽真空至与过渡腔103内的真空状态匹配，然后继续通过升降组件118电动样品靶托104运动，并通过驱动机构上方设置的第二磁性件吸合样品靶托104上的第一磁性件，使得样品靶托104带动清洗靶106运动至驱动机构上方，从而便于驱动机构能驱动样品靶托104带动清洗靶106对离子源极片101进行全方位的清洗。退靶过程反之，此处不再赘述。
54.在上述过程中，由于一方面，该离子源极片清洗装置100清洗极片时无需拆卸离子源极片101，可减少反复拆卸离子源极片101所带来的仪器精密度降低的问题，保证仪器的整体性能；另一方面，其利于质谱仪原有结构外加清洗靶106进行清洗作业，无需外加更多的其他结构，能有效地节约成本，节约清洗时间，使得清洗作业更便捷和高效；并且由于其集成度高，使得清洗过程可在几分钟之内完成，以节约清洗时间，保证离子源极片101的清洁状态。
55.综上所述，本实用新型的实施例提供了一种清洗便捷、清洗时间短、效率高、成本低，且无需拆卸离子源极片101，能有效地保证仪器整体精密度的离子源极片清洗装置100。
56.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。