本发明涉及离子源，特别涉及具有控温功能的离子源及其工作方法。
背景技术：
在敞开式离子源工作过程中，当高温样品离子化时，要对放电气体在密封、无电子干扰的环境下进行升温，增加气体的离子速强度与离子束能量，有助于样品的离子化。当较低离子化温度样品分析时，需要离子源在密封环境下快速的降温，达到预期的温度范围。因此，快速实现离子源的升降温控制有利于试验的有序、合理化进行。
目前的敞开式离子源技术主要有以下不足：离子源热传递加热技术，能够较快的实现等径空间的加热，由于采用中空过气、外部密封的方式，导致热损耗大、利用率不高，当需要快速降温时，降温时间太长，使得实验等待时间过长；离子源风扇降温技术，由于离子源的放电特性，在良好保温装置外放置风扇，对于高温短时间内有效，但是在中等温度段效果不明显，降温时间较缓慢，导致无法满足快速升降温技术要求。
技术实现要素：
为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种结构简单、升温快速、降温快速的具有控温功能的离子源。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种具有控温功能的离子源，所述离子源包括高压电极；所述具有控温功能的离子源进一步包括：
气体管道，所述气体管道具有依次排列的内径较大段、过渡段和内径较小段，所述内径较大段的一端固定在所述第一承载件上；所述高压电极设置在所述内径较小段的远离所述内径较大段的一侧；
加热件，所述加热件设置在所述内径较小段内；
测温部件，所述测温部件检测所述内径较小段内气体的温度；
输送单元，所述输送单元将气体输送到所述过渡段和内径较小段的连接处的外侧。
本发明的目的还在于提供了一种上述具有控温功能的离子源的工作方法，具体为升温方法，该发明目的通过以下技术方案得以实现：
根据上述的具有控温功能的离子源的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：
(a1)关闭输送单元，气体进入到内径较大段内；
(a2)气体进入过渡段内，气体的流速和密度得到提高；
(a3)气体进入内径较小段内，并被加热；
根据测温部件输出的温度、温度设定值去调整加热的功率；
(a4)流出内径较小段的气体被电离，形成离子束。
本发明的目的还在于提供了一种上述具有控温功能的离子源的工作方法，具体为降温方法，该发明目的通过以下技术方案得以实现：
根据上述的具有控温功能的离子源的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：
(b1)关闭加热件，并打开输送单元，外界空气吹扫所述连接处，并带走热量；内径较小段的热量向所述过渡段传导；
冷却气体进入到内径较大段内；
(b2)冷却气体进入过渡段内，气体的流速和密度得到提高；
(b3)冷却气体流出内径较小段，并带走热量。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1.离子源加热更快，升温温控更准。
2.离子源降温更快，更直接。
3.结构简单、紧凑。
4.形成的离子束更稳定。。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本发明实施例1的具有控温功能的离子源的结构简图。
具体实施方式
图1和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
图1示意性地给出了本发明实施例的具有控温功能的离子源的结构简图，如图1所示，所述具有控温功能的离子源包括：
气体管道，所述气体管道具有依次排列的内径较大段21、过渡段22和内径较小段23，所述内径较大段的一端固定在所述第一承载件上；
第一部分，所述第一部分包括所述内径较大段和过渡段；
第二部分，所述第二部分包括所述内径较小段；所述第一部分的导热率大于所述第二部分，如第一部分采用金属，第二部分采用陶瓷；
连接部分24，所述连接部分连接所述第一部分和第二部分；
加热件，所述加热件设置在所述内径较小段内，所述加热件包括：
基座31，所述基座处于所述气体管道内，且一端固定在所述第一承载件上，另一端伸入到所述内径较小段内；
加热丝32，所述加热丝绕在处于所述内径较小段内的基座上；
测温部件41，如热电偶，所述测温部件检测所述内径较小段内气体的温度；
输送单元71，如抽气泵，所述输送单元将气体输送到所述过渡段和内径较小段的连接处的外侧。
第一承载件11，所述第一承载件的且内径较大段在所述第一承载件上的投影区域内具有第一通孔，以便气体穿过第一承载体进入气体管道内；
第二承载件12，所述内径较小段的远离所述内径较大段的一端固定在所述第二承载件上，所述第二承载件的且内径较小段在所述第二承载件上的投影区域内具有第二通孔13；在气体流动方向(气体从所述第一通孔进入气体管道内，并从第二通孔排出)上，所述第二通孔的孔径逐渐变小；
底座81，所述第一承载件和第二承载件固定在所述底座上；
介质管61，所述介质管固定在所述第二承载件上，从第二通孔排出的气体进入所述介质管内；
高压电极51，所述高压电极设置在所述介质管的外侧。
本发明实施例的根据上述具有控温功能的离子源的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：
(a1)关闭输送单元，气体穿过所述第一通孔进入到气体管道的内径较大段内；
(a2)气体进入过渡段内，气体的流速和密度得到提高；
(a3)气体进入内径较小段内，并被加热；
根据测温部件输出的温度、温度设定值去调整加热功率；
(a4)高压电极放电，使得流出内径较小段的气体被电离，形成离子束。
本发明实施例的根据上述具有控温功能的离子源的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：
(b1)关闭加热件，并打开输送单元，外界空气吹扫所述连接处，并带走热量；内径较小段的热量向所述过渡段传导；
冷却气体进入到内径较大段内；
(b2)冷却气体进入过渡段内，气体的流速和密度得到提高；
(b3)冷却气体流出内径较小段，并带走热量。
实施例2：
本发明实施例1所述的具有控温功能的离子源的应用例。
在该应用例中，第一部分采用不锈钢或可伐合金；所述过渡段形成的锥体角度为30-60°；第二通孔形成的锥体的角度为30-60°；测温部件采用热电偶、热敏电阻或铂电阻(rtd)；冷却气体使用氮气或氩气或空气或氦气；输送单元采用抽气泵，把气体输送到所述过渡段和内径较小段的连接处的外侧，从而带走热量；同时内径较小段的热量向所述过渡段传导。