應用于tof質(zhì)譜儀的離子檢測器和質(zhì)量分析器的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本實用新型設及離子分析技術(shù)領域，尤其設及一種應用于T0F質(zhì)譜儀的離子檢測 器和質(zhì)量分析器。
【背景技術(shù)】
[0002] 質(zhì)譜儀是一種可W用于分析多種化學組份的科學儀器，被廣泛應用于化學、地質(zhì) 學、半導體技術(shù)、生物技術(shù)等各個領域，其工作方式是通過一定手段將物質(zhì)成分離子化，再 用質(zhì)量分析器對離子進行測定。飛行時間（TimeofFli曲t，簡稱TCF)質(zhì)量分析器是質(zhì)譜 儀器中重要的一種質(zhì)量分析器，其原理是對飛行管道內(nèi)（無電場區(qū)）離子推斥，不同質(zhì)荷比 離子飛行速度不同，到達檢測器的時間也不同，從而達到成分分析的目的。
[0003]T0F質(zhì)量分析器特點是分辨率高，分析速度快，但成分定量分析精度不高，特別是 離子的各個成分含量差異較大時，定量分析的精度就會變得不盡如人意。由于T0F的原理， 即只能采用脈沖形式的離子，一次脈沖雖然能檢測全譜，但不同離子到達時間間隔極短，導 致測得信號增益全部相同。T0F質(zhì)量分析器進行定量分析時精度不高，其原因還包括如下方 面：
[0004]離子的各個組分含量差異較大時，組分含量小的離子脈沖受誤差影響更大。W自 然界氧元素同位素為例，有i6〇、"〇、is〇S種同位素的形式存在，相對豐度分別為99. 756%、 0. 039%和0. 205%，如果檢測礦離子時，S種同位素對應的譜峰的幅度相差巨大，w〇的譜 峰幅度是其他兩種同位素的成百上千倍，檢測時，對的i7〇、is〇檢測的影響很大。
[0005]窄脈沖信號頻帶處理困難，"震蕩"、"拖尾"等現(xiàn)象難W避免，影響后續(xù)波形的基 線，尤其是后續(xù)波形幅度較小時影響更嚴重。 【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的是提供一種應用于T0F質(zhì)譜儀的離子檢測器、質(zhì)量分析器及離 子檢測的控制方法，W解決T0F定量檢測精度低的問題。
[0007]本實用新型的目的是通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0008]-種應用于飛行時間質(zhì)譜儀的離子檢測器，包括：
[0009]金屬屏蔽罩，至少一個偏轉(zhuǎn)板組，每個偏轉(zhuǎn)板組的脈沖電源，和至少兩個接收器， 所述接收器由微通道板、寬頻電流放大器和高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器組成；
[0010] 所有偏轉(zhuǎn)板組設置在所述金屬屏蔽罩內(nèi)，所述金屬屏蔽罩有位于同一軸線上的入 射孔和出射孔；
[0011] 每個偏轉(zhuǎn)板組在所述軸線兩側(cè)對稱設置，用于通過其脈沖電源施加的脈沖電壓產(chǎn) 生均勻電場，W改變通過偏轉(zhuǎn)板組的離子的飛行方向，使不同種離子W相同的入射角度打 入不同的接收器。
[0012] 優(yōu)選的，每個接收器的增益是根據(jù)打入的離子數(shù)量的估計值確定的。
[0013]基于上述任意離子檢測器實施例，優(yōu)選的，所述偏轉(zhuǎn)板組的脈沖電源施加給偏轉(zhuǎn) 板組的脈沖電壓的幅度是根據(jù)對應的接收器的安裝位置，本偏轉(zhuǎn)板組中偏轉(zhuǎn)板之間的距 離，偏轉(zhuǎn)板的軸向長度，和離子的加速電壓確定的。
[0014] 一種質(zhì)量分析器，包括上述任一實施例所述的離子檢測器。
[0015] 本實用新型實施例中，離子檢測器有至少兩個接收器，不同種離子打入不同的接 收器，數(shù)量較少的離子可W通過提高增益的方式降低誤差對其檢測精度造成的影響，另外 還能夠避免"震蕩"、"拖尾"等現(xiàn)象對脈沖幅度小的離子造成影響，提高了定量檢測的精度。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本實用新型實施例提供的一種離子檢測器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2為本實用新型實施例提供的接收器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖3a為本實用新型實施例提供的第一種偏轉(zhuǎn)板組形狀示意圖；
[0019] 圖3b為本實用新型實施例提供的第二種偏轉(zhuǎn)板組形狀示意圖；
[0020] 圖3c為本實用新型實施例提供的第S種偏轉(zhuǎn)板組形狀示意圖；
[0021] 圖4為本實用新型實施例提供的接收器的位置關系示意圖；
[0022] 圖5為本實用新型一個實施例提供的脈沖電源向偏轉(zhuǎn)板組施加的脈沖電壓的脈 沖寬度示意圖；
[0023] 圖6為本實用新型另一個實施例提供的脈沖電源向偏轉(zhuǎn)板組施加的脈沖電壓的 脈沖寬度示意圖；
[0024] 圖7為本實用新型又一個實施例提供的脈沖電源向偏轉(zhuǎn)板組施加的脈沖電壓的 脈沖寬度示意圖。
【具體實施方式】
[00巧]下面將結(jié)合附圖，對本實用新型實施例提供的技術(shù)方案進行詳細描述。
[0026] 本實用新型實施例提供的應用于T0F質(zhì)譜儀的離子檢測器如圖1所示，具體包 括；金屬屏蔽罩101，至少一個偏轉(zhuǎn)板組102,每個偏轉(zhuǎn)板組的脈沖電源103,和至少兩個接 收器104,接收器104由微通道板1041、寬頻帶電流放大器（AMP) 1042和高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 1043 組成。
[0027] 其中，金屬屏蔽罩101的作用是對偏轉(zhuǎn)板組進行電磁屏蔽，W避免對其他離子造 成影響。因此，所有偏轉(zhuǎn)板組102均設置在金屬屏蔽罩101內(nèi)。另外，金屬屏蔽罩101有位 于同一軸線上的入射孔和出射孔。本實用新型實施例中，金屬屏蔽罩的材料可W為純侶、純 銅等導電金屬。
[0028] 其中，每個偏轉(zhuǎn)板組102在上述軸線兩側(cè)對稱設置，用于通過其脈沖電源103施加 的脈沖電壓產(chǎn)生均勻電場，W改變通過偏轉(zhuǎn)板組102的離子的飛行方向，使不同種離子W 相同的入射角度打入不同的接收器104。
[0029] 其中，每個接收器104的安裝位置需使得不同種離子在分析器中的飛行距離相 同。接收器有極高反應時間和極短的死區(qū)時間，一般都是PS級別，其微通道板需要高精度 高壓電源供電，高精度低噪聲電阻分壓，形成次級電子的加速電場，再用錐形法拉第盤做電 子接收，通過寬頻帶I-V放大器，進行模數(shù)采集（ADC采集），接收器的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。
[0030] 本實用新型實施例提供的離子檢測器有至少兩個接收器，不同種離子打入不同的 接收器，數(shù)量較少的離子可w通過提高增益的方式降低誤差對其檢測精