专利名称：质谱计的封闭式气体放电离子源的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于质谱计分析固体样品的气体放电离子源，属于质谱分析技术领域。
质谱计气体放电离子源通常由放电阴极和阳极构成，待分析固体样品作为放电阴极，在两电极间充以高纯度气体，一般为隋性气体。当两电极间加上激励电源后，产生气体放电。放电气体离子轰击阴极，使样品元素的原子或分子溅射，并在放电空间内再电离而生成样品元素离子。该离子注入质量分析器进行质荷比分析，最后由离子检测器进行离子流强度测量，从而完成样品成份分析。由于放电气体离子和样品元素离子是混合在一起进入质量分析器的，故放电气体中的杂质将成为质谱计的干扰源，它限制了样品分析的痕量灵敏度。放电气体中的杂质一部分来自放电气体的气源，另一部分则产生于离子源所在真空室中的残余气体。在作高纯度分析时，残余气体是主要的干扰源。由于现有的质谱计气体放电离子源为畅开式结构，即阴极和阳极间的放电空间完全畅开在真空室内，真空室的残气可直接进入放电区，而形成干扰源，因而影响痕量灵敏度，使应用场合受到限制。特别是在作高纯度分析时，往往不能满足样品分析的要求。
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种质谱计的封闭式气体放电离子源，它可以减少或避免残余气体的干扰，提高痕量分析灵敏度，特别适用于作高纯度分析。
本实用新型可以由放电阴极和放电阳极组成，待分析固体样品作为放电阴极，其特点在于在放电阴极和放电阳极之间设有一个把放电空间和真空室隔开的圆形封闭筒，筒的一端为样品阴极，筒的另一端为阳极板，在阳极板的中心位置设有一个离子引出孔，阳极板上有一根进气管。这样可以使放电气体直接进入放电空间，再经圆形封闭筒的各零件间的微小配合间隙和离子引出孔使放电气体进入真空室，最后由真空系统抽出。由于真空泵对放电空间实行差压抽气，因而抑制了真空室的残气进入放电空间。
本实用新型与现有技术相比，由于采用封闭筒将放电空间和真空室隔开，防止了真空室中的残气进入放电空间；再因封闭筒内放电气体的压强一般为10～1Pa，而真空室的压强为10－2～10－3Pa，在放电气体中的冲洗下，封闭筒内的电极表面和空间的残气也被清除，因而避免了残气对质谱分析的干扰，有利于提高痕量灵敏度。本实用新型还能降低仪器真空系统的抽气速率和真空度要求，有利于降低造价，简化操作，缩短启动时间。由于除了与样品连接的电极外，其他电极均处于地电位，而与样品连接的电极位于高真空状态，因而可以省去屏蔽电极自身放电的复杂结构，减小电极对地分布电容，有利于降低射频激励电源的功率。
图1为本实用新型实施方案结构示意图。
本实用新型可采用附图所示的方案实现。圆形封闭筒可以由固定套(9)、弹簧(10)和活动套(5)构成，固定套(9)的后内凸起端与活动套(5)向外凸起端相连接，弹簧(10)位于固定套(9)的内侧，弹簧(10)的一端顶住活动套(5)的向外凸起端，使活动套(5)的另一端与样品转盘(1)形成可滑动的紧密接触，样品(2)固定在样品转盘(1)上。为了样品(2)与样品转盘(1)之间绝缘，样品(2)用陶瓷环(4)固定在样品转盘(1)上。为了便于分析多个样品，可将多个待分析样品固定在样品转盘(1)的圆周上，通过转动样品转盘，即可实现对不同样品的分析。为了便于观察放电气体的辉光颜色，可以在固定套(9)的上方开设一个观察窗(6)。放电气体的进气管(7)位于带离子引出孔的阳极板(8)上。激励电源通过位于真空室内的电极(3)接通样品(2)，气体放电产生于样品(2)与阳极板(8)之间。
权利要求1.一种用于质谱计分析固体样品的封闭式气体放电离子源，由放电阴极和放电阳极组成，待分析固体样品作为放电阴极，其特征在于在放电阴极和放电阳极之间设有一个把放电空间和真空室隔开的圆形封闭筒，筒的一端为样品阴极，筒的另一端为阳极板，在阳极板的中心位置设有一个离子引出孔，阳极板上有一根进气管。
2.根据权利要求1所述的封闭式气体放电离子源，其特征在于圆形封闭筒由固定套(9)、弹簧(10)和活动套(5)构成，固定套(9)的向内凸起端与活动套(5)的向外凸起端相连接，弹簧(10)位于固定套(9)的内侧十，弹簧(10)的一端顶住活动套(5)的向外凸起端，活动套(5)的另一端与样品转盘(9)形成可滑动的紧密连接，样品(2)固定在样品转盘(1)上。
3.根据权利要求1或2所述的封闭式气体放电离子源，其特征在于在固定套(9)的上方开有一个观察窗(6)。
专利摘要质谱计的封闭式气体放电离子源是质谱计气体放电离子源的改进方案，其放电空间用封闭筒与真空室隔离，放电气体经毛细管直接进入封闭筒内，清除了真空室内残气的干扰，提高了样品分析的痕量灵敏度，降低了真空系统的真空度和抽气速率的要求，使造价降低，操作时间缩短，真空室内的电极引线不需要有屏蔽自身放电的管套结构，降低了射频电源的激励功率，具有结构简单、使用方便等特点。
文档编号H01J49/10GK2195138SQ9424245
公开日1995年4月19日 申请日期1994年8月24日 优先权日1994年8月24日
发明者毛福明 申请人:东南大学