[发明专利]一种高效稳定的二次离子提取装置

权利要求书

1.一种高效稳定的二次离子提取装置，其特征在于，所述装置包括样品靶、一次离子光学单元、二次离子提取单元、电子枪、离子透镜和离子偏转单元；

所述一次离子光学单元，用于产生一次离子，一次离子溅射所述样品靶产生二次离子；

所述二次离子提取单元，用于提取所述样品靶产生的二次离子；

所述电子枪，用于中和样品表面累积的电荷；

所述离子透镜，用于对来自所述二次离子提取单元的二次离子进行聚焦；

所述离子偏转单元，用于对经过聚焦后的二次离子进行低像差偏转。

2.如权利要求1所述的高效稳定的二次离子提取装置，其特征在于，样品粘贴在所述样品靶上，样品靶表层镀金。

3.如权利要求1所述的高效稳定的二次离子提取装置，其特征在于，所述二次离子提取单元包括第一提取电极和第二提取电极；

所述样品靶、第一提取电极和第二提取电极依次设置；所述第一提取电极与样品靶平行设置，所述第一提取电极施加低电压，在所述第一提取电极和样品靶之间形成均匀的弱电场，所述第一提取电极中部设置有供二次离子通过的小孔；所述第二电极施加高电压，所述第二电极与样品表面形成浸没透镜，为二次离子提取提供电压差。

4.如权利要求1所述的高效稳定的二次离子提取装置，其特征在于，所述一次离子光学单元包括依次设置的离子源、透镜、偏转板和微孔；由离子源产生一次离子，一次离子为正离子或负离子，依次经过透镜、偏转板和微孔实现一次离子聚焦，一次离子溅射所述样品靶上的样品产生二次离子。

5.如权利要求4所述的高效稳定的二次离子提取装置，其特征在于，所述第一提取电极的一面为平板，另一面为环形凸起；平板的一面对应样品靶，环形凸起形成的斜面与所述电子枪及离子源的顶面平行，环形凸起设置有孔道，所述电子枪发射的电子，及所述离子源产生的一次离子均通过所述孔道到达所述样品靶上的样品。

6.如权利要求1-5任一项所述的高效稳定的二次离子提取装置，其特征在于，所述离子偏转单元包括第一双端双极性偏转板和第二双端双极性偏转板，所述第一双端双极性偏转板和第二双端双极性偏转板结构相同，均为对称的两组偏转板，每组偏转板施加的电压为双端双极性；

所述离子透镜设置在所述第一双端双极性偏转板和第二双端双极性偏转板之间；

经所述二次离子提取单元提取的二次离子通过所述第一双端双极性偏转板后进行角度矫正，然后进入所述离子透镜，实现二次离子的聚焦，再经过所述第二双端双极性偏转板后实现二次离子方向的改变，之后进入后续分析仪器。

7.如权利要求1所述的高效稳定的二次离子提取装置，其特征在于，所述离子透镜为单透镜，所述单透镜包括三个电极和两个绝缘零件，电极和绝缘零件依次叠加在一起，其中两端的电极电位相同，中间电极电位不同，通过改变两端电极与中间电极的电压，实现二次离子的聚焦。

8.如权利要求6所述的高效稳定的二次离子提取装置，其特征在于，所述样品靶、第一提取电极、第二提取电极、第一双端双极性偏转板、第二双端双极性偏转板和离子透镜的中心轴线均重合。

9.如权利要求1所述的高效稳定的二次离子提取装置，其特征在于，所述样品靶的电压为二次离子提供能量电压，所述第一提取电极与样品靶电压之间电压差小于样品靶电压的10%，所述第二提取电极的电压根据样品靶、第一提取电极和第二提取电极间距决定。

10.如权利要求1所述的高效稳定的二次离子提取装置，其特征在于，所述装置处于真空环境中。