[发明专利]一种离子引发电子轰击电离源

说明书

一种离子引发电子轰击电离源，其特征在于：包括金属腔体、设在腔体内的真空紫外光源以及位于腔体内沿光线出射方向依次为光电离区、电子产生区、电子轰击电离区；真空紫外光源用于产生真空紫外光子，于光电离区内对引入的标准气体分子进行光电离以产生初级离子；初级离子经电场加速后，进入电子产生区，轰击电子放大微通道板的表面，产生大量电子；电子经电场加速后，进入电子轰击电离区，对引入的气体分子进行电子轰击电离，产生离子；离子经离子传输区进入质谱的质量分析器。本发明的有益效果是利用了电子放大微通道板的电子放大效应，可大大提高电子轰击电离源的电子数，从而提高电离源的电离效率。

技术领域

本发明属于质谱分析领域，特别涉及一种离子引发电子轰击电离源。该方法利用真空紫外光子对标准气体进行光电离，产生初级离子；由离子轰击电子放大微通道板，产生电子；电子经加速后，用于对样品气体分子进行电子轰击电离。

背景技术

电子轰击电离源是目前应用最为广泛的针对气体分子的电离方式。其工作原理是：在一定的真空条件下，当电流通过灯丝时，灯丝的温度高达2000℃，灯丝内自由电子无规则运动加剧，当电子动能大于金属表面逸出功时，会产生热电子发射，发射的电子在电离电压下加速获得能量，碰撞气体使气体分子电离。该电离源的优点在于结构简单、操作方便。电子轰击电离源的电离效率与发射的电子数量直接相关，而电子数量主要有电流强度决定。过低的电流强度会直接影响电离源的电离效率，而过高的电流强度则影响电离源的寿命。

发明内容

本发明的目的是发展一种离子引发电子轰击电离源，利用真空紫外光子对标准气体进行光电离，产生初级离子；由离子轰击电子放大微通道板，产生电子；电子经加速后，用于对样品气体分子进行电子轰击电离。该方法利用了电子放大微通道板的电子放大效应，可大大提高电子轰击电离源的电子数，从而提高电离效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种离子引发电子轰击电离源，包括金属腔体、设在腔体内的真空紫外光源以及位于腔体内沿光线出射方向依次为光电离区、电子产生区、电子轰击电离区；

光电离区、电子产生区、电子轰击电离区之间的连接处分别设有气压差分口，光电离区、电子产生区分别设有抽气口，与真空泵相连接；

在电子产生区内设置有电子放大微通道板组合，数量为2-4片；电子放大微通道板之间设有直流电压，以形成电场梯度；

在光电离区内设有标准气体进样管路，电子轰击电离区内设有样品进样管路；

真空紫外光源产生真空紫外光子，于光电离区内对引入的标准气体分子进行光电离以产生初级离子，初级离子经电场加速后，进入电子产生区，轰击电子放大微通道板的表面，产生大量电子，电子经电场加速后，进入电子轰击电离区，对引入的气体样品分子进行电子轰击电离，产生离子。

所述真空紫外光源为真空紫外灯或紫外激光光源，其光子能量应高于标准气体的电离能，可对标准气体分子进行光电离。

在光电离区的推斥极设有可使离子加速进入电子产生区的推斥电极。电子放大微通道板之间设有直流电压500-800V，形成2.5×10⁵-4×10⁵V/m的电场梯度。

本发明的发明机理或工作过程是：真空紫外光源的光子束直接射入光电离区，光电离区侧方设置有标准气体进样管路，可为石英毛细管或金属毛细管；标准气体经进样管路进入光电离区，并到达真空紫外光的光束区域，由真空紫外光子对标准气体分子进行光电离，产生初级离子。标准气体的分子电离能应低于真空紫外光的光子能量，低沸点的苯系物通常在光电离方式下具有较高的灵敏度，可以作为光子引发电子轰击电离源优选的标准气体。电离区的推斥极设有推斥电压，可使标准气体电离后的初级离子在加速电场的作用下，加速进入电子产生区。