一种光电发射电离源的制作方法
【专利摘要】本发明提供的光电发射电离源，电源正极与第一电极连接，电源负极连接第二电极，在所述第一电极和第二电极之间中间留有样品通过的通道，其中，所述第二电极包括透明衬底，在所述透明衬底的一侧设置有石墨烯层，所述石墨烯层与所述第一电极相对设置，在所述透明衬底的另一侧设置有用于照射的紫外线发生装置，该方案中石墨烯具有一定的光电效应，且加工时直接涂一层即可，生产非常简单方便。
【专利说明】
一种光电发射电离源
技术领域
[0001]本发明涉及光电领域，具体涉及一种光电发射电离源。
【背景技术】
[0002]离子源是使中性原子或分子电离，并从中引出离子束流的装置，是用于质谱仪等各种分析仪器中的关键器件。气体放电、电子束对气体原子或分子的碰撞，带电粒子束使工作物质溅射以及表面电离过程都能产生离子，并被引出成束。根据不同的使用条件和用途，目前已研制出多种类型的离子源。
[0003]传统的离子迀移谱常采用的电离源是放射性63Ni电离源，但放射源带来的安全检查及特殊的安全措施给它的实际应用带来很多的麻烦，不管在生产制造及用户使用都要特别部门审批。并且，放射源产生的离子浓度不高，导致离子迀移谱的信号比较弱，线性范围小，同时也存在使用过程中不安全的问题。
[0004]针对放射性63Ni电离源产生的离子浓度不高、安全性差的问题，中国发明专利CN101667518A中公布了一种光电发射电离源，这种光电发射电离源利用了紫外光照射金属产生的光电效应以及照射载气产生的光化学反应，它包括三个部分:紫外光源、金属网或金属环以及载气。紫外光照射金属网表面或金属环的内圈能够产生低能量的光电子。光电子能够吸附到待测物上使其电离，同时光电子可以吸附到载气光化学反应的产物O3上，得到
03—。03—或其水合离子O3-(H2O)N和空气中的C02反应生成03—(H20)n(N=0-3)，C03—(H2O)N可以作为试剂离子和待测物发生反应，使待测物得到电离。但是该技术方案中，不管采用金属栅网还是金属环，光照的金属表面都有限，光的利用率不高，另外，金属对光的反射率也较高，进一步降低了光的吸收效率。此外，基于金属的光电效应稳定性较差，金属表面容易受污染、氧化等因素，降低了光电子的发射效率。因此通过紫外光照射金属产生的光电子总量较少，转化效率较低。
[0005]为解决上述问题，中国发明专利CN103311089A中公开了一种基于碳纳米管的光电效应的离子源，包括紫外线发射装置和电源，所述电源正极与对电极连接;所述电源负极连接有碳纳米管电极，所述碳纳米管电极包括碳纳米管层和衬底，所述碳纳米管层与所述对电极相对，在所述碳纳米管层与所述对电极中间留有样品通过的通道;紫外线发射装置对所述碳纳米管电极进行照射;本发明采用碳纳米管进行光电效应来产生离子，碳纳米管对光的反射系数非常低，光吸收效率较高。但是，该方案中需要在衬底上生长碳纳米管，生产过程比较复杂，且需要花费较多的时间。
【发明内容】
[0006]因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的基于光电效应的电离源加工复杂、效率低的缺陷。
[0007]为此，本发明提供一种光电发射电离源，包括电源，所述电源正极与第一电极连接;所述电源负极连接第二电极，在所述第一电极和第二电极之间中间留有样品通过的通道，其特征在于，所述第二电极包括透明衬底，在所述透明衬底的一侧设置有石墨烯层，所述石墨烯层与所述第一电极相对设置，在所述透明衬底的另一侧设置有用于照射的紫外线发生装置。
[0008]优选地，所述石墨稀层的厚度为1-500纳米。
[0009]优选地，所述石墨稀层的厚度为5-300纳米。
[0010]优选地，所述石墨稀层的厚度5-20纳米、100-200纳米、或400-500纳米。
[0011]优选地，所述石墨烯层通过在所述透明衬底上直接涂覆石墨烯形成。
[0012]优选地，所述第一电极为对电极。
[0013]优选地，所述透明衬底为玻璃。
[0014]优选地，所述石墨烯层均匀涂覆在所述透明衬底的一侧。
[0015]优选地，还包括加热装置，所述加热装置设置在所述透明衬底的另一侧。
[0016]本发明技术方案，具有如下优点:
[0017]1.本发明提供的光电发射电离源，电源正极与第一电极连接，电源负极连接第二电极，在所述第一电极和第二电极之间中间留有样品通过的通道，其中，所述第二电极包括透明衬底，在所述透明衬底的一侧设置有石墨烯层，所述石墨烯层与所述第一电极相对设置，在所述透明衬底的另一侧设置有用于照射的紫外线发生装置，该方案中石墨烯具有一定的光电效应，且加工时直接涂一层即可，生产非常简单方便。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本发明实施例1中光电发射电离源的一个具体示例的结构图。
[0020]附图标记:
[0021 ] 1-第一电极;2-第二电极;21-石墨烯层，22-衬底，3_紫外发生装置，4_加热装置。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0024]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0025]此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0026]实施例1
[0027]本实施例中提供一种光电发射电离源，包括电源，所述电源正极与第一电极I连接;所述电源负极连接第二电极2，在所述第一电极I和第二电极2之间中间留有样品通过的通道，其中，所述第一电极为对电极。所述第二电极2包括透明衬底22，该透明衬底可以选择玻璃，在所述透明衬底22的一侧设置有石墨烯层21，所述石墨烯层21与所述第一电极I相对设置，在所述透明衬底22的另一侧设置有用于照射的紫外线发生装置3。
[0028]为了保证紫外光能够穿过衬底照射在所述石墨烯层上，且能穿过所述石墨烯，因此石墨稀的厚度一般选择为1-500纳米。
[0029]作为优选的方案，石墨稀层的厚度为5-300纳米。
[°03°]作为具体的实施例，所述石墨稀层的厚度选择为5-20纳米、100-200纳米、或400-500纳米，具体为5纳米、10纳米、20纳米、50纳米、100纳米、200纳米、400纳米或500纳米。
[0031]石墨烯层的加工方式非常简单，所述石墨烯层通过在所述透明衬底上直接涂覆石墨烯形成，为了保证效果稳定，石墨烯层均匀涂覆在所述透明衬底的一侧。
[0032]为了提高光电效应，还可以进一步设置加热装置4，所述加热装置设置在所述透明衬底的另一侧，可以设置为环状。
[0033]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【主权项】
1.一种光电发射电离源，包括电源，所述电源正极与第一电极连接;所述电源负极连接第二电极，在所述第一电极和第二电极之间中间留有样品通过的通道，其特征在于，所述第二电极包括透明衬底，在所述透明衬底的一侧设置有石墨烯层，所述石墨烯层与所述第一电极相对设置，在所述透明衬底的另一侧设置有用于照射的紫外线发生装置。2.根据权利要求1所述的光电发射的电离源，其特征在于，所述石墨烯层的厚度为1-500纳米。3.根据权利要求1所述的光电发射的电离源，其特征在于，所述石墨烯层的厚度为5-300纳米。4.根据权利要求1所述的光电发射的电离源，其特征在于，所述石墨烯层的厚度5-20纳米、100-200纳米、或400-500纳米。5.根据权利要求1或2或3或4所述的光电发射的电离源，其特征在于，所述石墨烯层通过在所述透明衬底上直接涂覆石墨稀形成。6.根据权利要求5所述的光电发射的电离源，其特征在于，所述第一电极为对电极。7.根据权利要求6所述的光电发射的电离源，其特征在于，所述透明衬底为玻璃。8.根据所述权利要求7所述的光电发射的电离源，其特征在于，所述石墨烯层均匀涂覆在所述透明衬底的一侧。9.根据权利要求6或7所述的光电发射的电离源，其特征在于，还包括加热装置，所述加热装置设置在所述透明衬底的另一侧。
【文档编号】H01J49/16GK106024573SQ201610496882
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】李鹏, 汪小知, 李灵锋
【申请人】苏州微木智能系统有限公司