[发明专利]一种可消除反应物背景信号干扰的交叉分子束探测装置

权利要求书

1.一种可消除反应物背景信号干扰的交叉分子束探测装置，其特征在于，包括主腔室，探测室和离子探测模块；

所述主腔室由反应室（1），第一转动束源室（2）和第二转动束源室（3）组成，用于提供触发基元化学反应的实验场所，所述反应室（1），第一转动束源室（2）和第二转动束源室（3）均独立抽真空；

其中第一转动束源室（2）和第二转动束源室（3）固定在转动圆盘（4）上，转动圆盘（4）与反应室（1）动态密封衔接，两个转动束源室可绕着反应室（1）中心轴进行整体旋转，第一转动束源室（2）和第二转动束源室（3）内各配置一个脉冲阀（5），用于制备反应物束源，两个反应物束源在反应室（1）所在的中心位置处因碰撞而触发化学反应；

所述探测室由第一差抽室（6）和第二差抽室（7）组成，其中第一差抽室（6）与反应室（1）静态密封衔接，两个差抽室分别独立抽真空；

两个差抽室之间以及第一差抽室（6）与反应室（1）之间通过漏勺（8）进行连通，反应室（1）的中心位置处生成的产物依次通过两个漏勺（8）进入第二差抽室（7），实现反应物与产物在探测区域内的分离；产物在临近探测区域前端之时被引入第二差抽室（7）的激光（9）光电离成离子；

所述离子探测模块由微通道板（11），电子接收器（12），信号放大器（13）和采集卡（14）组成，用于探测产物离子化后的时间飞行谱；

离子化后的产物沿着原飞行方向撞击微通道板（11）而产生二次电子，经施加在微通道板（11）两端的电压加速而实现电子倍增，从微通道板（11）出来的电子由后端的电子接收器（12）收集，再经过信号放大器（13）放大后由采集卡（14）记录离子信号的飞行时间和强度信息，最后获取产物时间飞行谱；

所述转动圆盘（4）的旋转角度须确保反应物束源的出射方向与探测方向始终不在一条直线上。

2.根据权利要求1所述的一种可消除反应物背景信号干扰的交叉分子束探测装置，其特征在于，所述漏勺（8）为镍材质的超薄锥形准直器，前端开有小孔，两个漏勺（8）的小孔圆心与反应中心之间形成三点一线。

3.根据权利要求1所述的一种可消除反应物背景信号干扰的交叉分子束探测装置，其特征在于，所述激光（9）为连续光，其波长可根据被探测产物的电离能进行调谐，实现产物的软电离探测。

4.根据权利要求1所述的一种可消除反应物背景信号干扰的交叉分子束探测装置，其特征在于，所述采集卡（14）具有时间分辨功能，能有效区分并记录不同时间段到达的信号。

5.根据权利要求1所述的一种可消除反应物背景信号干扰的交叉分子束探测装置，其特征在于，所述第一差抽室（6）和第二差抽室（7）均配置一个真空规，用于检测腔室内的真空度，第二差抽室（7）还配置残余气体分析器，用于监测反应物分子在探测区域的残留浓度。

6.根据权利要求1所述的一种可消除反应物背景信号干扰的交叉分子束探测装置，其特征在于，所述转动圆盘（4）与反应室（1）之间通过轴承和密封圈进行动态密封衔接。

7.根据权利要求1所述的一种可消除反应物背景信号干扰的交叉分子束探测装置，其特征在于，所述第一差抽室（6）与反应室（1）之间通过橡胶圈进行静态密封衔接。

8.根据权利要求1所述的一种可消除反应物背景信号干扰的交叉分子束探测装置，其特征在于，在所述第二差抽室（7）内外沿着光轴方向加装有光屏蔽筒（10）。

9.根据权利要求1所述的一种可消除反应物背景信号干扰的交叉分子束探测装置，其特征在于，通过旋转转动圆盘，改变离子探测模块的相对探测角度来实现获取不同飞行方向下的产物时间飞行谱。