[发明专利]一种新型电子轰击离子源的试验装置及其设计方法

权利要求书

1.一种新型电子轰击离子源的设计方法，其特征在于，所述设计方法利用离子在四极场中运动具有良好的会聚特性来对离子源的结构进行改进，具体包括：

1)在电离室空间内引入四极场，进而改善电离室的空间分布，提高离子源的引出效率，改善离子束出射状态；

2)降低样品气体流失，提高电离室气体的密度，并降低仪器的记忆效应；

3)改进电子发射单元，提高其发射效率及稳定性。

2.根据权利要求1的设计方法，其特征在于，所述改善电离室的空间分布包括：电离室采用两个端盖电极、一个中间电极，三者之间用来绝缘环来进行绝缘。

3.根据权利要求2的设计方法，其特征在于，所述中间电极为电离室的腔体，中间电极左右两端分别为端盖电极作为电离室的左右两端的端面，中间电极与左右两端的端盖电极通过绝缘环连接。

4.根据权利要求1的设计方法，其特征在于，所述降低样品气体流失采用将进气管路直接贯穿所述电离室的一个端面电极，使得近期管路与所述电离室相连；所述降低仪器的记性效应采用所述与进气管路贯穿的端面电极受控于马达，排气时，马达带动所述端面电极，保证气体很快消散。

5.根据权利要求1的设计方法，其特征在于，所述改进电子发射单元，电子发射单元包括灯丝、电子收集极及磁铁，灯丝采用环形灯丝。

6.一种新型电子轰击离子源的试验装置，所述实验装置包括电子发射单元、电离室、拉出电极、二次会聚系统和出口狭缝，电子发射单元发射出离子，经过电离室两次聚焦穿出电离室，经过拉出电极，再次经过聚焦透镜组(二次会聚系统)，最终通过出口狭缝，其特征在于，所述电离室引入四极场，所述离子在电离室内实现两次聚焦，从而可以获取更好的离子会聚和更小的离子发散角；所述电离室对其进行改进，提升气体密度，提升接收信号的稳定性，降低仪器的记忆效应；所述电子发射单元采用环形灯丝，从而提高其发射效率及稳定性。

7.根据权利要求6的试验装置，其特征在于，所述中间电极为电离室的腔体，中间电极左右两端分别为端盖电极作为电离室的左右两端的端面，中间电极与左右两端的端盖电极通过绝缘环连接；所述左右两端的端盖电极，右侧的端盖电极设有圆孔用于离子射出电离室，左侧的端盖电极中心出进气管路直接穿过，提升气体密度，提升接收信号的稳定性，及该左侧端盖电极受控与马达，排气时，马达带动该端盖电极远离电离室。

8.根据权利要求6的试验装置，其特征在于，所述电离室左右两端的端盖电极为圆柱体或长方体等形状；中间电极为筒状电极，内壁为圆柱面，外壁为圆柱体或其他形状；绝缘环为空心圆柱体；

所述端盖电极与中间电极为无磁不锈钢材料，绝缘材料为致密陶瓷。

9.根据权利要求6的试验装置，其特征在于，所述端盖电极的高度x与中间电极的筒长y，满足x/y＝2/4；所述中间电极的中心位置设有中心对称的两个圆孔作为中心灯丝入口，直径为S₂＝0.2-3mm；所述设有圆孔的端盖电极的圆孔直径为S₁＝2-10mm。