[发明专利]分子光解离电离速度成像装置

摘要

本发明公开了一种分子光解离电离速度成像装置，涉及用离子速度成像技术对正负离子以及电子的三维信息进行切片成像的装置，它包括：惰性气体载气源、减压阀、样品池、真空腔体、前级干泵、分子泵、脉冲阀、漏勺、离子透镜组、微通道板、荧光板、CCD相机、计算机及同步激光源。本发明将传统的离子速度成像系统中的离子透镜设计为多级离子透镜、并且结合快速响应的微通道板、荧光板以及超高时间分辨的增强型CCD相机，在时间尺度上极大的拉伸了离子云，使得离子切片成像的精度达到5ns，提高了时间分辨率，解决了图像模糊化问题，降低了成本。

主权项

1、一种分子光解离电离速度成像装置，其特征在于该装置包括：惰性气体载气源(1)、减压阀(2)、第一载气管(3)、样品池(4)、第二载气管(5)、真空腔体(6)、前级干泵(7)、分子泵(8)、脉冲阀(9)、漏勺(10)、离子透镜、微通道板(16)、荧光板(17)、脉冲电源(18)、第一高压直流电源(19)、第二高压直流电源(20)、第三高压直流电源(21)、CCD相机(22)、计算机(23)、激光(24)及二维调节盘(25)；真空腔体(6)由一横向设置及一纵向设置的两圆柱形腔体连接而成，其漏勺(10)设于两腔体内贯通处，两腔体分别设有前级干泵(7)及分子泵(8)；纵向设置的腔体内设有脉冲阀(9)，横向设置的腔体内设有离子透镜、微通道板(16)及荧光板(17)；减压阀(2)两端分别连接惰性气体载气源(1)和第一载气管(3)，第一载气管(3)伸入样品池(4)、端口位于样品液液面以下，样品池(4)密闭；第二载气管(5)一端伸入样品池(4)、位于样品液液面以上，另一端穿过真空腔体(6)体壁与其内的脉冲阀(9)连接；脉冲阀(9)连接到真空腔体(6)外的脉冲电源(18)；漏勺(10)置于脉冲阀(9)的中心线上，与脉冲阀(9)同轴；二维调节盘(25)置于纵向设置的腔体顶部，呈圆盘状，中心位置有小孔，与脉冲阀(9)同轴；第二载气管(5)通过此小孔与脉冲阀(9)相连；二维调节盘(25)包含两组相互垂直的微调节螺旋杆，两组杆分别在两个方向上移动0～28mm，以此调节脉冲阀(9)的位置，保证脉冲分子束与同步激光(24)在离子透镜的位置相互作用；离子透镜包括：第一极板(11)、第二极板(12)、第三极板(13)、第四极板(14)及漂移极极板组(15)，各板均为中心开有圆孔的不锈钢圆板并沿横向设置腔体轴线放置；漂移级级板组(15)由依次连接的九块相同的不锈钢圆板组成；第一极板(11)、第二极板(12)、第三极板(13)及第四极板(14)分别连接到真空腔体(6)外的第一高压直流电源(19)，漂移极极板组(15)接地；脉冲阀(9)和漏勺(10)的中心线与横向设置腔体轴线垂直且位于第一极板(11)，第二极板(12)之间的中心位置；微通道板(16)及荧光板(17)置于真空腔体(6)法兰接口处的内壁上并与离子透镜同轴；微通道板(16)的两端分别连接到真空腔体(6)外的第二高压直流电源(20)；荧光板(17)连接到真空腔体(6)外的第三高压直流电源(21)；CCD相机(22)设置于真空腔体(6)外、与微通道板(16)及荧光板(17)同轴；CCD相机(22)连接计算机(23)；激光(24)入射到第一极板(11)和第二极板(12)之间的中心位置，垂直于横向腔体的轴线，垂直于脉冲阀(9)和漏勺(10)的中心线；前级干泵(7)与分子泵(8)连通；前级干泵(7)和分子泵(8)保证真空腔体(6)的工作压强在10-6～10-7mbar。