一种离子加速偏转装置的制作方法

本发明涉及质谱领域，特别涉及到一种用于质谱仪器的离子加速偏转装置。

背景技术：

正交加速式飞行时间质谱（oa-tof-ms）具有以下优势：第一,离子束沿质谱方向的能量分散大大降低;第二,更方便在离子进入质谱之前对其调制,改变离子的动能和分布等。因而其更容易获得较高的分辨率。

离子从离子源处产生后，经过离子导入系统被引入离子正交加速区。如今常用的加速区一般为wiley-mclaren式的双场加速系统，这是由于在引入第二个加速场之后，多了一个电压参数和一个尺寸参数，飞行时间质谱可以实现更高阶的聚焦，进一步减小离子的空间分散。双场加速区一般由推斥板，加速板和引出板组成，经过引出板，离子进入飞行时间质谱的自由飞行区域，不同的离子在加速区获得的能量相同，由于不同的离子质荷比不同，从加速区引出后其速度也不相同，因而经过同样长度的自由飞行区之后，不同的离子到达探测器的时间不同，进而反映在质谱图中为相应的离子谱峰与其对应的飞行时间的关系，即所谓的飞行时间质谱图。

在正交引出的飞行时间质谱中，对于大质荷比的离子，由于其质量较大，因此相同的加速电压下获得的速度较小，所以在加速区中停留时间较长，因此在原始初速度方向位移较大，有可能会撞到加速板上，（如图1离子束a所示），造成大质荷比的离子强度降低。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种离子加速偏转装置，该装置有利于大质荷比离子的正交引出。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种离子加速偏转装置包括推斥板、接地平板、至少一块加速偏转板、引出板，所述推斥板、接地平板、加速偏转板和引出板之间依次相对放置，其特征在于，所述加速偏转板为l型平板电极和/或z型平板电极。

所述推斥板为平板电极，当离子充满整个推斥区域时，推斥板施加一脉冲电压，将引入的离子推向探测器方向。

所述接地平板为中心开孔的平板电极，始终接地，中心开孔处粘有至少一层栅网，以防加速区电压渗透到离子引入区，对离子引入形成干扰。

进一步，所述加速偏转板为复数片l型平板电极相对放置，各平板电极之间间距相等，其上施加电压。

进一步，所述加速偏转板为复数片z型平板电极相对放置，各平板电极之间间距相等，其上施加电压。既能与接地平板，离子引出板之间形成加速电场，同时又能对离子的轨迹进行相应的偏转。

进一步，所述推斥板大部分时间电势为0，当离子充满整个推斥区域时，推斥板电压在很短时间内上升（正离子模式）为正电压或下降（负离子模式）为负电压（以下均以正离子为例，负离子反之），开始将离子推过接地平板，进入二级加速区。

进一步，所述接地平板中心开有孔，始终处于地电位。

进一步，所述引出板为中心开孔的平板电极，离子经由引出板进入自由飞行区。

本发明的优点在于：本发明提供的加速离子光学系统，在离子的初速度方向施加一个相反的电场分量，对离子的动能进行抵消，进而对离子的路径进行偏转，使其更靠近极板中心。

附图说明

图1为为本发明实施例的一种离子加速偏转装置的效果示意图；

图2为本发明实施例的一种离子加速偏转装置结构示意图；

图中标号：101-推斥板；102-接地平板；103-加速偏转板；104-引出板,105-自由飞行区，106-mcp探测器。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。

图1为本发明实施例的一种离子加速偏转装置的效果示意图，在传统的离子加速偏转装置中，偏转电极板一般置于加速区之后，此种结构由于没有及时对大质荷比的离子进行偏转，离子束轨迹如a，容易造成大质荷比的离子强度因撞击加速偏转板而降低。采用图1中所示的l型或z型加速偏转板103，入射的离子将在初速度方向得到一个相反的电场分量，对入射离子初速度的动能进行抵消，离子的路径将从离子束a变成离子束b所示。

图2为本发明实施例的一种离子加速偏转装置的结构示意图，本发明提供的离子加速偏转装置，包括推斥板101，接地平板102，加速偏转板103，引出板104，所述推斥板101、接地平板102、加速偏转板103和引出板104之间依次相对平行放置。其中，所述推斥板101为中心开孔的平板电极，形状可以为矩形或圆形，在孔上粘有一层栅网以均匀电场，推斥板101上施加脉冲的正电压；所述接地平板102为一平板电极或者l型中心开孔平板电极，孔上粘有一层或者更多层栅网以均匀两端电场；所述加速偏转板103为复数块z型平板电极，间隔相等的平行放置，z型平板间电场强度相等，对引入的离子实现加速和偏转功能；所述引出板104为圆形或者矩形平板电极，中心开有孔，孔上粘有一层或者多层栅网，以均匀两端电场。离子由离子源产生后，经过离子导入装置引入推斥板101和接地平板102之间，待离子充满整个推斥区时，推斥板101的电压突然从地电位升高为正电压，将离子往前推，离子经加速偏转板103的作用，由引出板104引出后，进入自由飞行区105后到达探测器106，不同质荷比的离子经历同样长度的自由飞行区所需时间不同，到达探测器106的时间也有先后之分，据此将不同离子分开。

最后说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：

技术总结
一种离子加速偏转装置，包括推斥板、接地平板、至少一块加速偏转板、引出板，所述推斥板、接地平板、加速偏转板和引出板之间依次相对放置，所述加速偏转板为L型平板电极和/或Z型平板电极。本发明提供的加速离子光学系统，在离子的初速度方向施加一个相反的电场分量，对离子的动能进行抵消，进而对离子的路径进行偏转，使其更靠近极板中心。

技术研发人员：田明;林茂先;江东;朱治祥;胡修稳;徐春风;张锋
受保护的技术使用者：合肥美亚光电技术股份有限公司
技术研发日：2015.12.31
技术公布日：2017.07.07