[发明专利]电子捕捉离解装置及相关方法

权利要求书

1.一种电子捕捉离解装置，包括：

第一轴向端；

沿着中心轴线部署在离所述第一轴向端一段距离处的第二轴向端；

从所述第一轴向端到所述第二轴向端沿着所述中心轴线布置的多个离子导向电极，这些离子导向电极围绕所述中心轴线在圆周上彼此隔开并且在与所述中心轴线正交的横向平面中以一段径向距离部署，其中，所述离子导向电极限定了沿着所述中心轴线从所述第一轴向端到所述第二轴向端延伸的离子导向件内部空间；

电子发射器，部署在所述离子导向件内部空间的外部；以及

电子控制设备，被配置成在两个离子导向电极之间沿着径向电子束方向并且在轴向上在所述第一轴向端和所述第二轴向端之间把来自所述电子发射器的电子束朝着所述中心轴线聚焦，并且被配置成在沿着所述电子束方向具有可调电位的直流减速场中对所述电子束减速。

2.如权利要求1所述的电子捕捉离解装置，还包括：用于向所述离子导向电极施加射频诱捕电压信号以在所述离子导向件内部空间中生成二维离子诱捕场的装置，其中，所述射频诱捕电压信号包括在时域由零射频电压时段分开的交替正负脉冲。

3.如权利要求1所述的电子捕捉离解装置，还包括：用于沿着所述电子束方向向所述离子导向电极施加具有可调电位的直流减慢场以在所述离子导向件内部空间中对所述电子束减速的装置。

4.如权利要求1所述的电子捕捉离解装置，还包括：用于在所述离子导向件内部空间中增大离子的内部能量的装置，其中，

用于增大内部能量的该装置是从由以下各项组成的组中选择的：用于沿着所述中心轴线在所述第一轴向端和所述第二轴向端之间施加直流轴向场以在所述轴向上增大离子动能的装置；被定位来将光子束引导至所述离子导向件内部空间中的光子源。

5.如权利要求1所述的电子捕捉离解装置，其中，所述电子控制设备包括插入在所述电子发射器与所述多个离子导向电极之间的第一电子导向电极以及插入在所述第一电子导向电极与所述多个离子导向电极之间的第二电子导向电极，所述第一电子导向电极和所述第二电子导向电极具有沿着所述电子束方向而对准的相应孔径。

6.如权利要求5所述的电子捕捉离解装置，还包括：用于在所述电子发射器与所述第一电子导向电极之间对所述电子束中的电子进行加速的装置，以及用于在所述第一电子导向电极与所述第二电子导向电极之间对所述电子束中的电子进行减速的装置。

7.如权利要求5所述的电子捕捉离解装置，其中，所述电子控制设备还包括分别插入在所述第二电子导向电极与下述两个离子导向电极之间的一对保护电极：所述电子束在这两个离子导向电极之间聚焦。

8.如权利要求7所述的电子捕捉离解装置，还包括：用于在所述电子发射器与所述第一电子导向电极之间对所述电子束中的电子进行加速的装置，以及用于在所述第一电子导向电极与这些保护电极之间对所述电子束中的电子进行减速的装置。

9.如权利要求5所述的电子捕捉离解装置，其中，所述多个离子导向电极具有从所述第一轴向端到所述第二轴向端延伸的离子导向电极长度，所述电子发射器包括沿着所述中心轴线在大部分所述离子导向电极长度上延伸的电子发射表面，所述第一电子导向电极和所述第二电子导向电极的各个孔径在大部分所述离子导向电极长度上是细长形。

10.一种用于在线性多极离子导向件中通过电子捕捉离解而将母离子打碎成产物离子的方法，该方法包括：

向所述离子导向件的多个离子导向电极施加射频诱捕电压，这些离子导向电极沿着中心轴线从第一轴向端到第二轴向端布置并且限定了离子导向件内部空间，其中，施加所述射频诱捕电压把所述母离子限制到沿着所述中心轴线定位的离子诱捕区域；

把来自所述离子导向件外部的电子发射器的电子束沿着电子束方向引导至所述离子诱捕区域，所述电子束方向相对于所述中心轴线是径向并且经过两个相邻离子导向电极之间的间隙；以及

通过在所述离子导向件内部空间之外的点与所述内部空间之内的点之间之间施加沿着所述电子束方向的直流减速场来对所述电子束的电子进行减速，其中，所述电子以足以使所述母离子发生电子捕捉情形的经降低电子能量到达所述离子诱捕区域。