专利名称:一种抑制干扰的离子分离装置的制作方法
本发明属于质谱分析仪器。
以射频辉光放电等离子体为离子源的质谱分析仪器中，离子源产生的光辐射以及其它中性粒子对质谱计检测有极大的干扰。但以往对这些干扰采取的抑制措施不甚有效。例如，采用90℃同轴径向偏转型静电能量分析器只能使光辐射的本底电流下降三个数量级，其光衰减比为10-3，离子流通率只有2～5％〔第二届全国真空学会年会文集，(1983)P150〕。美国专利4047030(1977年)曾公布过四种半圆筒电极系统的方案。有两种是单级半圆筒电极单偏转结构，一种是两级半圆筒电极单偏转结构，一种是偏轴半圆筒电极双偏转结构，该专利并未指明具体的应用对象。该专利的四种电极结构应用到射频辉光放电型离子源中后，均不能同时满足高的光衰减比，高的离子流通率与结构简单，加工方便的要求。
本发明的目的在于提出一种用于射频辉光放电型离子源抑制干扰的离子分离装置。
本发明的主要特征是采用两级偏心结构(附图)，由三对半圆筒形偏转电极，两个偏心孔膜片和一个中心孔膜片组成。三对半圆筒形电极的直径相同，按同一轴线顺序排列。两个偏心孔膜片中一个是插在辉光放电型离子源与第一对半圆筒电极之间。偏心孔直径在0.2～0.5毫米之间。另一个偏心孔膜片插在第一对半圆筒电极与第二对半圆筒电极之间。中心孔膜片插在第三对半圆筒电极与四极质量分析器入口之间，两个偏心孔膜片朝向四极质量分析器一侧可涂石墨导电层。整个电极系统可通过金属杆，陶瓷支架与四极质量分析器装配成同轴一体。
本发明的主要特点是利用半圆筒电极结构在一定条件可以同时具有聚焦与偏转的功能，有效地克服了偏心孔电极引出离子束的发散。利用两极偏心孔结构阻挡辉光离子源产生的光辐射或其他中性粒子干扰。并且通过对离子束的两次偏转使离子源，分离器，四极质量分析器均保持同轴位置。因此可以同时获得高的光辐衰减地，高的离子流通率和结构简单加工方便的优点。此分离器可以在射频辉光放电离子源表面分析四极质谱计中得到应用。对于其他类型的离子源同样是有效的。
附图是本发明的结构示意图。1是引入离子流的偏心孔膜片电极。2a、2b是第一对半圆筒偏转电极。3是偏心孔膜片电极。4a、4b是第二对半圆筒偏转电极。5a、5b是第三对半圆筒偏转电极(作为校直电极)。6是中心孔膜片电极。7代表四极质量分析器极杆。8代表射频辉光放电离子源。
本发明的分离器电极1的偏心孔，一方面做为辉光放电离子源的离子流引出孔。另一方面利用此小孔保持离子源与分析区的动态压差，以使离子源有较高的工作压强。在一定的离子源工作压强下，当电极2b、4b、5b加正电压，电极3加较高的负电压。而电极2a、4b、5a均接地电位时，分离器的离子流通率可达20％左右。电极b是做为四极质量分析器入口膜孔。当电极1的偏心膜孔直径为0.5毫米。电极3的偏心膜孔直径为2毫米时，分离器的光衰比可达10-6。电极1、3朝向四极质量分析器一侧涂有石墨导电层后，分离器的光辐射衰减能力可继续加强。
权利要求
1.一种用于射频辉光放电型离子源的离子分离器，由偏转电极与膜片电极组成，其特征在于此分离器有三对半圆筒形电极，二个偏心孔膜片〔1〕、〔3〕与一个中心孔膜片〔6〕与半圆筒电极直径相同，顺序按同一轴线排列。
2.按照权利要求
1所述的分离器，其特征在于其中一个偏心孔膜片〔1〕插在辉光放电离子源〔8〕与第一对半圆筒电极〔2a、2b)之间。其偏心孔直径在0.2～0.5毫米之间。另一个偏心孔膜片〔3〕插在第一对半园筒电极〔2a、2b〕与第二对半圆筒电极〔4a、4b〕之间。而中心孔膜片〔6〕插在第二对半圆筒电极〔5a、5b〕与四极质量分析器的入口之间。
3.按照权利要求
2所述的分离器，其特征在于两个偏心孔膜片电极〔1、3〕朝向四极质量分析器一侧可涂石墨导电层。
4.按照权利要求
1所述的分离器，其特征在于整个电极系统通过金属杆与陶瓷支架同四极质量分析器装配成同轴一体。
专利摘要
一种用于抑制射频辉光放电型离子源的本底干扰，并提高离子流通率的电极系统。属于质谱分析仪器。此电极系统由三对半圆筒形状的电极，两个偏心孔膜片，一个中心孔膜片组成。离子源的光辐射以及其他中性干扰粒子因此电极系统的两级偏心而被极大衰减。离子流偏心引出，充分利用了半圆筒电极的横向会聚作用，提高了离子流通率。因而有助于提高质谱分析仪器的信噪比。
文档编号H01J49/26GK85202304SQ85202304
公开日1986年4月2日 申请日期1985年6月13日
发明者毛福明, 崔铮 申请人:南京工学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan