一種離子源電參數質量歧視自動校正裝置與方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于分析儀器中同位素質譜儀器制造領域，具體涉及一種離子源電參數質量歧視自動校正裝置與方法。目的是針對不同的質量數，設計與之匹配的電參數組，從而保證各質量數離子靈敏度最大化。該裝置包括多個電位器組，每組電位器中由多個獨立相同的電位器組成，各電位器并聯(lián)，兩端接在電極在分壓器電路板對應的電壓輸出端上，各電位器滑動端通過相應高壓繼電器接在電極上，高壓繼電器的接通受質量數判斷模塊控制，工作時，每組電位器只有一個能通過高壓繼電器接通輸出。該裝置能自動校正質量數不同帶來的質量歧視效應，特別在進行小質量數豐度測量時，效果明顯。
【專利說明】一種離子源電參數質量歧視自動校正裝置與方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于分析儀器中同位素質譜儀器制造領域，具體涉及一種離子源電參數質量歧視自動校正裝置與方法。
【背景技術】
[0002]磁質譜儀器的質量分析器是按照電磁學的原理進行工作，因此必須具有將分子變成帶電離子的離子源。離子源不僅決定了質譜分析的可能性，而且和質譜儀器的靈敏度、分辨本領、精度和準確度等主要性能指標有著極其密切的關系。電子轟擊型離子源的原理是:陰極燈絲在高真空中被大電流熾熱，在電場的作用下電子會從陰極表面逃逸出來，輔助磁場可使電子運動軌跡成螺旋線性，增大電子與中性分子的碰撞幾率。電子轟擊型離子源產生的離子能量分散小，樣品耗量少，離子束流比較穩(wěn)定，檢測靈敏度高。電離產生的離子首先被引出極從電離室中拉出，進出靜電透鏡系統(tǒng)中，經過屏蔽、聚焦、偏轉作用，再經出口狹縫進入分析軌道。因此離子源有兩個方面的作用:將被分析的樣品電離成離子；形成具有一定能量和幾何形狀的離子束。離子源靜電透鏡系統(tǒng)類似于光學透鏡，它由多組電極組成，在電極上施加不同的電壓，形成靜電場，靜電場對通過的離子起聚焦偏轉作用。不同質量數不同電荷的離子聚焦偏轉作用不一樣，靈敏度差異大。質量數相差越大、電荷數相差越大，各電極上的電參數相差越大，因此離子源電參數對不同質量數或電荷數的離子存在質量歧視效應。特別在低質量數同位素豐度測量時，質量歧視現(xiàn)象特別明顯。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種離子源電參數質量歧視自動校正裝置與方法，針對不同的質量數，設計與之匹配的電參數組，從而保證各質量數離子靈敏度最大化。
[0004]本發(fā)明所采用的技術方案是:
[0005]一種離子源電參數質量歧視自動校正裝置，包括多個電位器組，每組電位器中由多個獨立相同的電位器組成，各電位器并聯(lián)，兩端接在電極在分壓器電路板對應的電壓輸出端上，各電位器滑動端通過相應高壓繼電器接在電極上，高壓繼電器的接通受質量數判斷模塊控制，工作時，每組電位器只有一個能通過高壓繼電器接通輸出。
[0006]如上所述的一種離子源電參數質量歧視自動校正裝置，其中:所述每組電位器中有6個獨立電位器，分別對應不同的質量數。
[0007]如上所述的一種離子源電參數質量歧視自動校正裝置，其中:所述電位器組共三個，分別對應引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極。
[0008]一種離子源電參數質量歧視自動校正方法，包括如下步驟:
[0009]步驟S1:在離子源引出電極的分壓器上并聯(lián)6個電位器，分別為電位器W2-Y，電位器W3-Y，電位器W4-Y，電位器W5-Y，電位器W6-Y，電位器WM-Y ；
[0010]步驟S2:在離子源第一聚焦電極的分壓器上并聯(lián)6個電位器，分別為電位器W2-J1，電位器W3-J1，電位器W4-J1，電位器W5-J1，電位器W6-J1，電位器WM-Jl ；[0011]步驟S3:在離子源第二聚焦電極的分壓器上并聯(lián)6個電位器，分別為電位器W2-J2，電位器W3-J2，電位器W4-J2，電位器W5-J2，電位器W6-J1，電位器WM-J2 ；
[0012]步驟S4:各電位器的滑動端通過一個高壓繼電器與電極相連，電位器W2-Y、電位器W3-Y、電位器W4-Y、電位器W5-Y、電位器W6-Y、電位器WM-Y分別通過高壓繼電器KM2-Y、高壓繼電器KM3-Y、高壓繼電器KM4-Y、高壓繼電器KM5-Y、高壓繼電器KM6-Y、高壓繼電器KM-Y與引出電極相連；
[0013]電位器W2-J1、電位器W3-J1、電位器W4-J1、電位器W5-J1、電位器W6-J1、電位器WM-Jl分別通過高壓繼電器KM2-J1、高壓繼電器KM3-J1、高壓繼電器KM4-J1、高壓繼電器KM5-J1、高壓繼電器KM6-J1、高壓繼電器KM-Jl與第一聚焦電極相連；
[0014]電位器W2-J2、電位器W3-J2、電位器W4-J2、電位器W5-J2、電位器W6-J2、電位器WM-J2分別通過高壓繼電器KM2-J2、高壓繼電器KM3-J2、高壓繼電器KM4-J2、高壓繼電器KM5-J2、高壓繼電器KM6-J2、高壓繼電器KM-J2與第二聚焦電極相連；
[0015]步驟S5:當質量數小于2.5時，質量數判斷模塊控制高壓繼電器KM2-Y、KM2-J1、KM2-J2接通，對應的電位器W2-Y、W2-J1、W2-J2輸出相應電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極；
[0016]當質量數大于2.5但小于3.5時，質量數判斷模塊控制高壓繼電器KM3-Y、KM3_J1、KM3-J2接通，對應的電位器W3-Y、W3-J1、W3-J2輸出相應電位到引出電極、第一聚焦電極和
第二聚焦電極；
[0017]當質量數大于3.5但小于4.5時，質量數判斷模塊控制高壓繼電器KM4-Y、KM4_J1、KM4-J2接通，對應的電位器W4-Y、W4-J1、W4-J2輸出相應電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極；
[0018]當質量數大于4.5但小于5.5時，質量數判斷模塊控制高壓繼電器KM5-Y、KM5_J1、KM5-J2接通，對應的電位器W5-Y、W5-J1、W5-J2輸出相應電位到引出電極、第一聚焦電極和
第二聚焦電極；
[0019]當質量數大于5.5但小于6.5時，質量數判斷模塊控制高壓繼電器KM6-Y、KM6_J1、KM6-J2接通，對應的電位器W6-Y、W6-J1、W6-J2輸出相應電位到引出電極、第一聚焦電極和
第二聚焦電極；
[0020]當質量數大于6.5時，質量數判斷模塊控制高壓繼電器KM-Y、KM-JU KM-J2接通，對應的電位器WM-Y、WM-JU WM-J2輸出相應電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極。
[0021]如上所述的一種離子源電參數質量歧視自動校正方法，其中:在所述步驟SI前，還包括調節(jié)各電位器的滑片，使離子峰的峰形達到最佳、峰強達到最大的步驟。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:
[0023]在分壓器上設計了一種離子源電參數質量歧視自動校正裝置，解決了質量數不同，電極電參數不同的問題。
[0024]本發(fā)明提供的一種離子源電參數質量歧視自動校正裝置能自動校正質量數不同帶來的質量歧視效應，特別在進行小質量數豐度測量時，效果明顯。
【專利附圖】
【附圖說明】[0025]圖1為本發(fā)明提供的一種離子源電參數質量歧視自動校正裝置的結構圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明提供的一種離子源電參數質量歧視自動校正裝置與方法進行介紹:
[0027]一種離子源電參數質量歧視自動校正裝置，包括多個電位器組，每組電位器中由多個獨立相同的電位器組成，各電位器并聯(lián)，兩端接在電極在分壓器電路板對應的電壓輸出端上，各電位器滑動端通過相應高壓繼電器接在電極上，高壓繼電器的接通受質量數判斷模塊控制，工作時，每組電位器只有一個能通過高壓繼電器接通輸出。
[0028]為獲得更好的效果，各部分優(yōu)選如下:
[0029]每組電位器中有6個獨立電位器，分別用于質量數為M2、M3、M4、M5、M6、和大于M6的電參數調節(jié)。
[0030]該校正裝置所在的離子源的靜電透鏡系統(tǒng)依次包括片狀的引出電極、屏蔽電極、聚焦電極、加速電極、狹縫片和單透鏡；其中聚焦電極為左右兩半的結構，表示為第一聚焦電極和第二聚焦電極；該校正裝置的電位器組共三個，分別對應引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極。
[0031]在使用磁質譜儀器前，需調節(jié)各電位器的滑片，使離子峰的峰形達到最佳、峰強達到最大；具體測量時，可如圖1所示，當質量數小于2.5時，質量數判斷模塊控制高壓繼電器KM2-Y、KM2-J1、KM2-J2接通，對應的電位器W2_Y、W2-J1、W2-J2輸出相應電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極。
[0032]當質量數大于2.5但小于3.5時，質量數判斷模塊控制高壓繼電器KM3_Y、KM3_J1、KM3-J2接通，對應的電位器W3-Y、W3-J1、W3-J2輸出相應電位到引出電極、第一聚焦電極和
第二聚焦電極。
[0033]當質量數大于3.5但小于4.5時，質量數判斷模塊控制高壓繼電器KM4_Y、KM4_J1、KM4-J2接通，對應的電位器W4-Y、W4-J1、W4-J2輸出相應電位到引出電極、第一聚焦電極和
第二聚焦電極。
[0034]當質量數大于4.5但小于5.5時，質量數判斷模塊控制高壓繼電器KM5_Y、KM5_J1、KM5-J2接通，對應的電位器W5-Y、W5-J1、W5-J2輸出相應電位到引出電極、第一聚焦電極和
第二聚焦電極。
[0035]當質量數大于5.5但小于6.5時，質量數判斷模塊控制高壓繼電器KM6_Y、KM6_J1、KM6-J2接通，對應的電位器W6-Y、W6-J1、W6-J2輸出相應電位到引出電極、第一聚焦電極和
第二聚焦電極。
[0036]當質量數大于6.5時，質量數判斷模塊控制高壓繼電器KM-Y、KM-Jl、KM_J2接通，對應的電位器WM-Y、WM-JU WM-J2輸出相應電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極。
[0037]通過利用本發(fā)明，可最大限度地消除質量歧視效應的影響。
[0038]試驗時，將本發(fā)明應用于BFQT-7型質譜計(Rm=25cm)進行氫同位素豐度分析中，各電參數組能快速準確切換，保證了各離子的靈敏度。
【權利要求】
1.一種離子源電參數質量歧視自動校正裝置，其特征在于:包括多個電位器組，每組電位器中由多個獨立相同的電位器組成，各電位器并聯(lián)，兩端接在電極在分壓器電路板對應的電壓輸出端上，各電位器滑動端通過相應高壓繼電器接在電極上，高壓繼電器的接通受質量數判斷模塊控制，工作時，每組電位器只有一個能通過高壓繼電器接通輸出。
2.根據權利要求1所述的一種離子源電參數質量歧視自動校正裝置，其特征在于:所述每組電位器中有6個獨立電位器，分別對應不同的質量數。
3.根據權利要求1所述的一種離子源電參數質量歧視自動校正裝置，其特征在于:所述電位器組共三個，分別對應引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極。
4.一種離子源電參數質量歧視自動校正方法，包括如下步驟: 步驟S1:在離子源引出電極的分壓器上并聯(lián)6個電位器，分別為電位器W2-Y，電位器W3-Y,電位器W4-Y，電位器W5-Y，電位器W6-Y，電位器WM-Y ； 步驟S2:在離子源第一聚焦電極的分壓器上并聯(lián)6個電位器，分別為電位器W2-J1，電位器W3-J1，電位器W4-J1，電位器W5-J1，電位器W6-J1，電位器WM-Jl ； 步驟S3:在離子源第二聚焦電極的分壓器上并聯(lián)6個電位器，分別為電位器W2-J2，電位器W3-J2，電位器W4-J2，電位器W5-J2，電位器W6-J1，電位器WM-J2 ； 步驟S4:各電位器的滑動端通過一個高壓繼電器與電極相連，電位器W2-Y、電位器W3-Y、電位器W4-Y、電位器W5-Y、電位器W6-Y、電位器WM-Y分別通過高壓繼電器KM2-Y、高壓繼電器KM3-Y、高壓繼電器KM4-Y、高壓繼電器KM5-Y、高壓繼電器KM6-Y、高壓繼電器KM-Y與引出電極相連； 電位器W2-J1、電位器W3-J1、電位器W4-J1、電位器W5-J1、電位器W6-J1、電位器WM-Jl分別通過高壓繼電器KM2-J1、高壓繼電器KM3-J1、高壓繼電器KM4-J1、高壓繼電器KM5-J1、高壓繼電器KM6-J1、高壓繼電器KM-Jl與第一聚焦電極相連； 電位器W2-J2、電位器W3-J2、電位器W4-J2、電位器W5-J2、電位器W6-J2、電位器WM-J2分別通過高壓繼電器KM2-J2、高壓繼電器KM3-J2、高壓繼電器KM4-J2、高壓繼電器KM5-J2、高壓繼電器KM6-J2、高壓繼電器KM-J2與第二聚焦電極相連； 步驟S5:當質量數小于2.5時，質量數判斷模塊控制高壓繼電器KM2-Y、KM2-J1、KM2-J2接通，對應的電位器W2-Y、W2-J1、W2-J2輸出相應電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極； 當質量數大于2.5但小于3.5時，質量數判斷模塊控制高壓繼電器KM3-Y、KM3-J1、KM3-J2接通，對應的電位器W3-Y、W3-J1、W3-J2輸出相應電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極； 當質量數大于3.5但小于4.5時，質量數判斷模塊控制高壓繼電器KM4-Y、KM4-J1、KM4-J2接通，對應的電位器W4-Y、W4-J1、W4-J2輸出相應電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極； 當質量數大于4.5但小于5.5時，質量數判斷模塊控制高壓繼電器KM5-Y、KM5-J1、KM5-J2接通，對應的電位器W5-Y、W5-J1、W5-J2`輸出相應電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極； 當質量數大于5.5但小于6.5時，質量數判斷模塊控制高壓繼電器KM6-Y、KM6-J1、KM6-J2接通，對應的電位器W6-Y、W6-J1、W6-J2輸出相應電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極； 當質量數大于6.5時，質量數判斷模塊控制高壓繼電器KM-Y、KM-Jl、KM-J2接通，對應的電位器WM-Y、WM-JU WM-J2輸出相應電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極。
5.根據權利要求4所述的一種離子源電參數質量歧視自動校正方法，其特征在于:在所述步驟SI前，還包括調節(jié)各電位器的滑片，使離子峰的峰形達到最佳、峰強達到最大的步驟。
【文檔編號】H01J49/16GK103700565SQ201310752246
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權日:2013年12月31日
【發(fā)明者】李海軍, 鄒盛強, 李斌, 楊松, 閻瑞 申請人:四川紅華實業(yè)有限公司