本實用新型涉及離子源，特別涉及新型離子束強化裝置。

背景技術(shù)：

離子束噴射強度是由離子束形成的長度、速度與噴射管徑?jīng)Q定，即在合理的進氣速率與噴射管徑下，輸出很強的離子束，實現(xiàn)高效的放電氣體利用效率。

目前解決離子束強度優(yōu)化的方法：1)減小噴射管徑直徑，該方法使得噴射的離子束加有較高的速率，但是離子束密度與單位截面的離子數(shù)總量減少，從而降低了離子束強度，且在相對較快的氣體流速下，可能會導(dǎo)致放電不充分；2)減小進氣速率，該方法適用于多樣品連續(xù)進樣環(huán)境，但會使得離子束密度減小，導(dǎo)致離子束強度不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本實用新型提供了一種離子束噴射距離遠、強度高、氣體利用效率高的新型離子束強化裝置。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種新型離子束強化裝置，所述離子束強化裝置包括：

第一管，所述第一管內(nèi)具有氣體通道；

加熱單元，所述加熱單元用于加熱所述第一管；

第二管，所述第二管的一端連接所述第一管，所述第二管的非與所述第一管重疊的部分的內(nèi)徑小于所述第一管的內(nèi)徑；

電極，所述電極用于電離進入所述第二管內(nèi)的氣體。

根據(jù)上述的離子束強化裝置，優(yōu)選地，所述電極設(shè)置在所述第二管的外緣。

根據(jù)上述的離子束強化裝置，優(yōu)選地，所述電極設(shè)置在所述第二管的外緣的臨著所述第一管處。

根據(jù)上述的離子束強化裝置，優(yōu)選地，所述第一管的內(nèi)徑為2.5-3.2mm，所述第二管的內(nèi)徑為1.8-2.5mm。

根據(jù)上述的離子束強化裝置，優(yōu)選地，所述第二管采用玻璃管。

根據(jù)上述的離子束強化裝置，優(yōu)選地，所述第二管的一端套在所述第一管的外緣。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有的有益效果為：

產(chǎn)生的離子束強度、密度等強度因素顯著提高，第一管和第二管內(nèi)徑的特殊設(shè)計使得離子束長度可達到40mm，離子束強度的提高有助于樣品的離子化程度，離子束的長度增加有助于擴大離子源的應(yīng)用范圍(可增加離子源旋轉(zhuǎn)角度、避免空間安裝沖突、大體積固態(tài)樣品等)。

附圖說明

參照附圖，本實用新型的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是：這些附圖僅僅用于舉例說明本實用新型的技術(shù)方案，而并非意在對本實用新型的保護范圍構(gòu)成限制。圖中：

圖1是根據(jù)本實用新型實施例1的新型離子束強化裝置的剖視圖；

圖2是根據(jù)本實用新型實施例1的流速變化對比圖；

圖3是根據(jù)本實用新型實施例1的溫度變化對比圖。

具體實施方式

圖1-3和以下說明描述了本實用新型的可選實施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實施和再現(xiàn)本實用新型。為了教導(dǎo)本實用新型技術(shù)方案，已簡化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本實用新型的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本實用新型的多個變型。由此，本實用新型并不局限于下述可選實施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。

實施例1：

圖1示意性地給出了本實用新型實施例的新型離子束強化裝置的剖視圖，如圖1所示，所述新型離子束強化裝置包括：

第一管1，所述第一管內(nèi)具有氣體通道；

加熱單元，所述加熱單元用于加熱所述第一管，間接地加熱第一管內(nèi)流動的氣體；

第二管2，所述第二管的一端連接所述第一管，所述第二管的非與所述第一管重疊的部分的內(nèi)徑小于所述第一管的內(nèi)徑；從而改變從第一管進入第二管內(nèi)的氣體的流速和溫度；

電極3，所述電極用于電離進入所述第二管內(nèi)的氣體，形成離子束。

新型離子束強化裝置的工作過程：

氣體在第一管內(nèi)的通道內(nèi)流動，并被加熱；

加熱后的氣體進入第二管內(nèi)，所述第二管的非與所述第一管重疊的部分的內(nèi)徑小于所述第一管的內(nèi)徑，從而使氣體的溫度和壓力均發(fā)生改變：流速上升，溫度下降；

電極放電，進入第二管內(nèi)的氣體被電離，形成向前噴射的離子束。

實施例2：

根據(jù)本實用新型實施例1的新型離子束強化裝置的應(yīng)用例。

在該應(yīng)用例中，加熱單元采用電熱絲，繞在所述第一管的外緣；第二管采用玻璃管，一端固定在所述第一管的外緣，第二管的非與第一管重疊的部分的內(nèi)徑小于所述第一管的內(nèi)徑，如所述第一管的內(nèi)徑為2.5-3.2mm，所述第二管的內(nèi)徑為1.8-2.5mm；高壓電極設(shè)置在所述第二管的外緣的臨著所述第一管處，便于電離從第一管進入第二管內(nèi)的加熱后的氣體，使得氣體被電離后形成的離子束的噴射長度達到40mm。

圖2所示，第一管內(nèi)加熱后的氣體進入第二管內(nèi)時，速度發(fā)生改變，圖2中：y坐標的數(shù)值表示：離子源的進氣口位置為0，總長230mm位離子源總長(即第二管的小管徑噴口處位置)，數(shù)值175mm為變徑處位置，在此位置出現(xiàn)速率的變化。虛線代表本實施例的情況：第一管內(nèi)徑為3mm，第二管內(nèi)徑為2mm，實線代表第一管和第二管內(nèi)徑均為3mm的情況。

圖3所示，第一管內(nèi)加熱后的氣體進入第二管內(nèi)時，溫度發(fā)生改變，z坐標的數(shù)值表示：已變徑處為計數(shù)0位置，向兩側(cè)展開，即在變徑處的溫度高于等徑對比的溫度。虛線代表本實施例的情況：第一管內(nèi)徑為3mm，第二管內(nèi)徑為2mm，實線代表第一管和第二管內(nèi)徑均為3mm的情況。