[发明专利]一种基于动量分析器的飞行时间质谱计

权利要求书

1.一种基于动量分析器的飞行时间质谱计，其特征在于：使所有离子在加速区获得同样的动量，然后通过同样的飞行区后按照质量数差别陆续到达离子探测器被记录下来。

2.根据权利要求1所述的一种基于动量分析器的飞行时间质谱计，其特征在于:该质谱计既可以做成直线式的，也可以做成反射式的。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于动量分析器的飞行时间质谱计，其特征在于：所述的直线式质谱计主要由三个分系统组成：主体结构分系统、电控分系统和真空分系统；

所述的主体结构分系统包括灯丝、电离盒、栅网电极和离子探测器；

所述的电控分系统包括电离电压电路、离子垂直引入与抑制电压电路、离子延迟引出与短脉冲加速电路和数据采集系统；

所述的真空分系统主要是一个真空室，在真空室上有一个微流量进样接口和一个抽真空接口；所述的主体结构分系统均密封于真空室之中。

4.根据权利要求3所述的一种基于动量分析器的飞行时间质谱计，其特征在于：电离电压电路在灯丝和电离盒之间施加电离电压；离子垂直引入与抑制电压电路在电离盒与栅网电极之间施加离子垂直引入与抑制电压；离子延迟引出与短脉冲加速电路通过其中的隔直电容给电离盒施加正高压窄脉冲；离子被瞬间加速，部分离子会穿过栅网电极，最后陆续到达离子探测器；离子探测器的数据被数据采集系统所记录。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于动量分析器的飞行时间质谱计，其特征在于：所述的反射式质谱计主要由三个分系统组成：主体结构分系统、电控分系统和真空分系统；

所述的主体结构分系统包括灯丝、电离盒、栅网电极、离子反射镜和离子探测器；

所述的电控分系统包括电离电压电路、离子垂直引入与抑制电压电路、离子延迟引出与短脉冲加速电路和数据采集系统；

所述的真空分系统主要是一个真空室，在真空室上有一个微流量进样接口和一个抽真空接口；所述的主体结构分系统均密封于真空室之中。

6.根据权利要求5所述的一种基于动量分析器的飞行时间质谱计，其特征在于：电离电压电路在灯丝和电离盒之间施加电离电压；离子垂直引入与抑制电压电路在电离盒与栅网电极之间施加离子垂直引入与抑制电压；离子延迟引出与短脉冲加速电路通过其中的隔直电容给电离盒施加正高压窄脉冲；离子被瞬间加速，部分离子会穿过栅网电极进入离子反射镜，被反射回来最后陆续到达离子探测器；离子探测器的数据被数据采集系统所记录。

7.根据权利要求4或6所述的一种基于动量分析器的飞行时间质谱计，其特征在于：采用高压窄脉冲来加速离子，脉冲幅度300-5000V，脉冲宽度10ns-3μs，脉冲频率500Hz-10KHz。

8.根据权利要求3或5所述的一种基于动量分析器的飞行时间质谱计，其特征在于带绝缘层的栅网电极接地，电离盒与该栅网电极之间的距离为2-10mm；给电离盒施加10-100V的离子垂直引入与抑制电压，将正离子压缩到该栅网电极表面附近的一个薄层内；该栅网电极表面沉积一层10-100nm厚度的高K绝缘层，以避免离子电荷直接被接地电极中和。

9.根据权利要求1或2所述的一种基于动量分析器的飞行时间质谱计，其特征在于：离子的产生方式为电子碰撞电离或者光电离；其中电子碰撞电离所需的电子束，可以来源于热灯丝发射，也可以来源于场发射，采用磁场来聚焦电子束。

10.根据权利要求3或5所述的一种基于动量分析器的飞行时间质谱计，其特征在于：真空室的工作压力低于1×10^-2Pa。