[发明专利]一种基于微透镜光纤的微纳尺度解吸的离子源

权利要求书

1.一种基于微透镜光纤的微纳尺度解吸的离子源，其特征在于：包括激光光源、光纤耦合系统、微透镜光纤、光纤-样品距离控制系统、二维移动样品载物台和CCD观察系统；所述激光光源的下方依次设有光纤耦合系统、微透镜光纤和二维移动样品载物台，所述微透镜光纤具有供光源射入的入射端和光源射出的微透镜端，所述二维移动样品载物台用于放置样品；所述CCD观察系统设于样品的上方，CCD观察系统用于实时观测微透镜光纤的微透镜端与样品之间的距离以及采样的位置；所述光纤-样品距离控制系统与微透镜光纤连接，用于控制微透镜光纤的微透镜端和样品表面之间的距离。

2.如权利要求1所述一种基于微透镜光纤的微纳尺度解吸的离子源，其特征在于：所述微透镜光纤的入射端为平面状，微透镜光纤的微透镜端为锥形状。

3.如权利要求2所述一种基于微透镜光纤的微纳尺度解吸的离子源，其特征在于：微透镜光纤为单模光纤或多模光纤，微透镜光纤工作波长为从深紫外到远红外波段，光纤的模场直径为1μm～1mm，微透镜端的曲面为具有聚焦作用的球面或者非球面，球面的曲率半径为0.1～1000μm，微透镜端距离样品表面的距离为1nm～1cm。

4.如权利要求1所述一种基于微透镜光纤的微纳尺度解吸的离子源，其特征在于：激光光源采用连续或脉冲激光器；脉冲激光波长为115～4500nm，脉宽为1fs～1μs，脉冲频率为0.01Hz～100MHz，单脉冲能量为1nJ～1J；连续激光波长为115～4500nm，平均功率大于0.01mW。

5.如权利要求1所述一种基于微透镜光纤的微纳尺度解吸的离子源，其特征在于：还包括后电离源，所述后电离源设于样品上方。

6.如权利要求5所述一种基于微透镜光纤的微纳尺度解吸的离子源，其特征在于：所述后电离源采用激光、光离子体、电离子体、电磁波、离子束、电子束或射线。

7.如权利要求6所述一种基于微透镜光纤的微纳尺度解吸的离子源，其特征在于：所述后电离源采用激光后电离源，激光后电离源采用连续或脉冲激光器；脉冲激光脉宽为1fs～1ms，波长为115～1550nm，单脉冲能量为1nJ～10J，脉冲频率为0.01Hz～100MHz；连续激光的波长为115～1550nm，平均功率为>0.01mW。

8.如权利要求1所述一种基于微透镜光纤的微纳尺度解吸的离子源，其特征在于：还包括光纤固定架，所述微透镜光纤固定于光纤固定架上。

9.一种基于微透镜光纤的微纳尺度解吸的离子源的解吸电离方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)首先将样品置于二维移动样品载物台上，并通过CCD观察系统选定所需成像的样品区域，然后通过控制二维移动样品载物台将微透镜光纤的微透镜端对准目标样品区域，通过光纤-样品距离控制系统将微透镜端趋近至焦距范围内，在趋近以及移动过程中都可通过CCD观察系统进行观察；

2)激光光源产生的激光通过光纤耦合系统进行聚焦，聚焦后的激光从微透镜光纤的入射端耦合进入光纤，最后从微透镜端射出并聚焦于样品上，从而对样品产生剥蚀、解吸以及电离，产生的离子进入质量分析器分析。

10.如权利要求9所述一种基于微透镜光纤的微纳尺度解吸的离子源的电离方法，其特征在于：在步骤2)中，当电离程度不足时，使用后电离源对产生的中性原子、分子进行后电离。