[发明专利]一种基于空气放电的化学电离-真空紫外单光子电离复合电离源装置

权利要求书

1.一种基于空气放电的化学电离-真空紫外单光子电离复合电离源装置，其特征在于：包括真空紫外灯（1）、放电电极（4）、电离室腔体（9）、二个以上的离子引出电极（6）和差分孔电极（8），于电离室腔体（9）壁上设有真空泵（11）抽气口和真空规（12）接口；

真空紫外灯（1）置于电离室腔体（9）外、电离室腔体（9）的上方，于放电电极（4）的通孔上方处的电离室腔体（9）壁上开设有紫外光入口，相对应的真空紫外灯（1）置于紫外光入口处；于电离室腔体（9）内，真空紫外灯（1）出射光进入通孔的下方与离子引出电极（6）的上方设有圆形平板状放电电极（4），于放电电极（4）的轴向开有圆形通孔，于通孔四周边缘的放电电极上表面设有圆环形凸台，凸台与电离室腔体（9）内壁面间隔设置；

离子引出电极（6）为中部带有圆形通孔的圆形平板状结构，置于电离室腔体（9）内部，二个以上的离子引出电极（6）从上至下依次平行、同轴、间隔设置；

于电离室腔体（9）内，离子引出电极（6）的下方设有平板状差分孔电极（8），差分孔电极（8）的孔与离子引出电极（6）和放电电极（4）的通孔同轴；于电离室腔体（9）底部壁面上设有通孔，平板状差分孔电极（8）置于通孔上方，并与通孔圆周边缘密闭连接，差分孔电极（8）的孔位于通孔所围绕的区域；

真空紫外灯（1）的紫外光出口、电离室腔体（9）的紫外光入口与放电电极（4）和离子引出电极（6）的通孔同轴，真空紫外灯（1）产生的紫外光经紫外光入口入射进入电离室腔体（9）内；

电离室腔体（9）侧壁上设有进样毛细管（5），进样毛细管（5）的气体出口位于放电电极（4）与其下方相邻的离子引出电极（6）之间；进样毛细管（5）的气体出口端面向经紫外光入口入射进入电离室腔体（9）内的紫外光束；

相邻的二个离子引出电极（6）之间、放电电极（4）与其下方相邻的离子引出电极（6）之间、以及平板状差分孔电极（8）与其上方相邻的离子引出电极（6）之间以相同阻值的电阻相连，平板状差分孔电极（8）经电阻接地；

于真空紫外灯（1）的灯电极（2）上施加一定直流电压，于放电电极（4）单独施加有一定直流电压，两者电压差导致真空紫外灯（1）与放电电极（4）的环形凸台之间产生放电；真空紫外灯（1）产生的紫外光源为稀有气体辉光放电光源，通过改变施加在灯电极（2）上的直流电压可以获得不同强度的紫外光；同时，通过改变施加的直流电压可以改变放电程度，产生不同浓度的空气放电试剂离子；

于离子引出电极（6）、差分孔电极（8）上分别施加有直流传输电压，直流传输电压采用同一直流电源，直流电压通过电阻进行分压，离子引出电极（6）及差分孔电极（8）上依次施加的电压沿光入射方向依次降低。

2.根据权利要求1所述一种基于空气放电的化学电离-真空紫外单光子电离复合电离源装置，其特征在于：

真空紫外灯（1）的光窗与电离室腔体（9）外壁面之间依靠真空O圈（3）密封。

3.根据权利要求1所述一种基于空气放电的化学电离-真空紫外单光子电离复合电离源装置，其特征在于：

于放电电极（4）、二个以上的离子引出电极（6）和差分孔电极（8）的相邻电极极板之间均设有环状绝缘垫（7），环状绝缘垫（7）为中部带有圆形通孔的圆形平板状结构，环状绝缘垫（7）的圆形通孔与电极极板中部的通孔同轴。

4.根据权利要求1所述一种基于空气放电的化学电离-真空紫外单光子电离复合电离源装置，其特征在于：

离子引出电极（6）与差分孔电极（8）之间通过环状绝缘垫（7）隔开，电极之间同轴且间隔设置。

5.根据权利要求1所述一种基于空气放电的化学电离-真空紫外单光子电离复合电离源装置，其特征在于：

当为二个以上的离子引出电极（6）时，相邻两片离子引出电极（6）之间通过环状绝缘垫（7）隔开，离子引出电极（6）之间同轴且间隔设置。