一种真空弧离子源飞行时间质谱仪

摘要

本实用新型提供一种真空弧离子源飞行时间质谱仪。在一个高真空腔室内，设置了真空弧离子源、离子门、三圆筒聚焦透镜、法拉第杯等设备。在离子源阳极与阴极之间加一个高压脉冲，真空弧放电，产生等离子体。在引出高压的作用下，脉冲离子束被引出。离子门开启，不同质荷比m/q的离子通过离子门并进入距离为L无场漂移区飞行一段时间，通过三圆筒聚焦透镜聚焦后，离子到达法拉第杯检测器。不同质荷比m/q的离子到达法拉第杯检测器的飞行时间t_f不同，因此，在示波器上显示出不同离子的飞行时间谱峰，横坐标上时间代表离子质荷比m/q，谱峰的峰值则代表离子数。因此可以得到含氘金属电极中离子成分。

主权项

一种真空弧离子源飞行时间质谱仪，其特征在于，所述真空弧离子源飞行时间质谱仪包括引出电源（1），隔离变压器（2），离子源电源（3），真空弧离子源（4），前法兰（5），不锈钢真空腔室（6），高真空规管（7），第一限束孔（8），第二限束孔（9），第一栅网（10），离子门（11），第二栅网（12），三圆筒聚焦透镜（13），法拉第杯抑制电极（14），法拉第杯内电极（15），法拉第杯外电极（16），后法兰（17），抑制电源（18），第一分子泵（19），聚焦透镜电源（20），第二分子泵（21），第一真空阀（22），离子门电源（23），干泵（24），低真空规管（25），闸板阀（26），第二真空阀（27）；上述部件的连接关系为：引出电源（1）高压输出与真空弧离子源（4）阳极连接；离子源电源（3）输出与离子真空弧离子源（4）阴极连接；隔离变压器（2）输出端与离子源电源（3）连接；前法兰（5）与不锈钢真空腔室（6）连接；高真空规管（7）与不锈钢真空腔室（6）连接；不锈钢真空腔室（6）外壳与地连接；第一限束孔（8）、第二限束孔（9）设置在不锈钢真空腔室（6）内，通过螺钉与不锈钢真空腔室（6）连接并导通；第一栅网（10）、第二栅网（12）设置在不锈钢真空腔室（6）内，通过螺钉与不锈钢真空腔室（6）连接并导通；第一栅网（10）和第二栅网（12）设置不锈钢真空腔室（6）内，两者都与地连接，离子门（11）设置在不锈钢真空腔室（6）内，离子门（11）由两组互相绝缘的不锈钢丝组成，一组不锈钢丝与地连接，另一组不锈钢丝与离子门电源（23）连接；三圆筒聚焦透镜（13）由第一圆筒、中间圆筒和第三圆筒组成，设置并固定在不锈钢真空腔室（6）内，第一圆筒、第三圆筒与地连接，中间圆筒与聚焦透镜电源（20）连接；法拉第杯离子检测器由法拉第杯抑制电极（14）、法拉第杯内电极（15）、法拉第杯外电极（16）和抑制电源（18）组成；法拉第杯抑制电极（14）制成网状，固定在不锈钢真空腔室（6）内，与抑制电源（18）连接；法拉第杯外电极（16）通过螺钉固定在不锈钢真空腔室（6）内，与地连接；法拉第杯内电极（15）由绝缘材料固定在法拉第杯外电极（16）内壁，法拉第杯内电极（15）接收离子束，并通过测量电极与示波器等测量设备连接；第一分子泵（19）和第二分子泵（21）分别通过一个真空角阀与不锈钢真空腔室（6）连接；后法兰（17）不锈钢真空腔室（6）连接；第一分子泵（19）通过不锈钢管道与第二分子泵（21）连接；干泵（24）通过不锈钢管道、第一真空阀（22）与第二分子泵（21）连接，干泵（24）通过不锈钢管道与低真空规管（25）连接，干泵（24）通过第二真空阀（27）、不锈钢管道与不锈钢真空腔室（6）连接；闸板阀（26）通过连接法兰与不锈钢真空腔室（6）连接。