一種四極質(zhì)譜儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種四極質(zhì)譜儀，包括離子發(fā)生機(jī)構(gòu)、四極桿過濾機(jī)構(gòu)、離子檢測機(jī)構(gòu)和支撐連接機(jī)構(gòu)；離子發(fā)生機(jī)構(gòu)中產(chǎn)生氣相離子，氣相離子經(jīng)引出、加速和聚焦后射入四極桿中；四極桿上直流和交流電壓重疊，使得相對(duì)應(yīng)質(zhì)荷比的離子穿過并被法拉第杯檢測，從而獲得氣體的成分和殘量；四極桿質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)和電路相對(duì)其它質(zhì)譜儀簡單，成本也相對(duì)低廉。
【專利說明】
一種四極質(zhì)譜儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及真空設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種四極質(zhì)譜儀。
【背景技術(shù)】
[0002]質(zhì)譜法目前廣泛應(yīng)用于各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域中，其通過制備、分離、檢測氣相離子來鑒定化合物。質(zhì)譜法在一次分析中可提供豐富的結(jié)構(gòu)信息，將分離技術(shù)與質(zhì)譜法相結(jié)合是分離科學(xué)方法中的一個(gè)突破性進(jìn)展。在眾多分析測試方法中，質(zhì)譜法被認(rèn)為是一種同時(shí)具備高特異性和高靈敏度且得到了廣泛應(yīng)用的普適性方法。目前國內(nèi)外用于物質(zhì)的質(zhì)量分析均采用質(zhì)譜技術(shù)，質(zhì)譜儀器是當(dāng)今科學(xué)儀器中發(fā)展前景最好的科學(xué)儀器之一，而四極桿質(zhì)譜儀(又稱四極質(zhì)譜儀)是目前最成熟的小型質(zhì)譜儀之一，其結(jié)構(gòu)簡單，重量較輕。僅要求離子入射能量小于某一上限，不要求入射離子實(shí)現(xiàn)能量聚焦，從而可引入結(jié)構(gòu)簡單、高靈敏度的離子源，并且適用于具有一定能量分散的離子，如二次離子。掃描速度快，可通過調(diào)節(jié)電參量實(shí)現(xiàn)儀器靈敏度和分辨力的調(diào)整，同一臺(tái)儀器可滿足不同的分析要求，這些優(yōu)點(diǎn)使得四極質(zhì)譜儀從誕生開始就備受關(guān)注，并得到了迅速發(fā)展。如在對(duì)氣體微量組分進(jìn)行檢測方面，由于四極質(zhì)譜儀屬于動(dòng)態(tài)質(zhì)譜，僅利用純電場工作，無需涉及磁場，因此其僅要求較小的離子入射能量，掃描速度快，結(jié)果準(zhǔn)確。在科學(xué)研究方面四極質(zhì)譜儀已成為重要的工具，如可用四極質(zhì)譜儀作為離子選擇、方向聚焦的前級(jí)離子導(dǎo)引等。因此，四極質(zhì)譜儀的研發(fā)具有重要意義。
[0003]在過去的二、三十年內(nèi)，質(zhì)譜已經(jīng)變成分析化學(xué)領(lǐng)域最為核心的分析技術(shù)，尤其是對(duì)生物大分子的分析。目前，質(zhì)譜的重要性甚至已經(jīng)超過了傳統(tǒng)的電泳技術(shù)和液相分離等技術(shù)，質(zhì)譜通常也會(huì)和這些技術(shù)結(jié)合，組成聯(lián)用分析技術(shù)成為分離和分析科學(xué)方法的一項(xiàng)重大突破。化合物完成質(zhì)譜檢測所需要消耗的樣品量極少，約10-12克即可，這意味著化合物可以在極低通讀的條件下被檢測。目前比較有代表性的應(yīng)用包括對(duì)運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)內(nèi)固醇含量的檢測、對(duì)于在手術(shù)中使用了麻醉術(shù)的病人的呼吸監(jiān)測、對(duì)太空中發(fā)現(xiàn)的分子物種的組成的確定、通過測量石油分子母體含量而勘測巖石中的石油分布、生物科技工業(yè)中對(duì)發(fā)酵過程的檢測等。
[0004]質(zhì)譜儀的基本原理是:首先，待分析氣體樣品在離子源中發(fā)生電離，得到具有不同質(zhì)荷比的帶電荷的離子(正離子或負(fù)離子)，然后進(jìn)入電場中，根據(jù)不同質(zhì)荷比的離子在電場中運(yùn)動(dòng)軌跡的不同而實(shí)現(xiàn)分離，并且依次被檢測，檢測到的信號(hào)經(jīng)過處理，最終得到包含樣品各組成的不同質(zhì)荷比以及不同質(zhì)荷比組分的強(qiáng)度信息的質(zhì)譜圖。通過對(duì)質(zhì)譜圖的分析，可以得到樣品中化學(xué)成分、各成分含量、化學(xué)結(jié)構(gòu)等信息。
[0005]我國目前沒有國產(chǎn)的四極質(zhì)譜儀，這不僅嚴(yán)重束縛了我國自然科學(xué)研究的發(fā)展，也使我國的科學(xué)研究受制于國外，難有原創(chuàng)性科研成果。擁有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的四極質(zhì)譜儀迫不及待。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問題，提出一種高集成度的四極質(zhì)譜儀。
[0007]為達(dá)到以上目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種四極質(zhì)譜儀，包括:離子發(fā)生機(jī)構(gòu)、四極桿過濾機(jī)構(gòu)、離子檢測機(jī)構(gòu)和支撐連接機(jī)構(gòu)；
[0009]其特征在于:
[0010]離子發(fā)生機(jī)構(gòu)包括:反射極網(wǎng)籠、陽極柵網(wǎng)籠、燈絲、聚焦板、燈絲供電桿、燈絲返回桿、聚焦板對(duì)齊桿A、聚焦板連接桿、陽極對(duì)齊桿和陽極連接桿；
[0011]其中，反射極網(wǎng)籠和陽極柵網(wǎng)籠均為單端開口的柱狀網(wǎng)籠結(jié)構(gòu)；
[0012]聚焦板為片狀結(jié)構(gòu)，其一側(cè)端面經(jīng)螺釘連接固定于氧化鋁絕緣體A上；
[0013]陽極柵網(wǎng)籠的網(wǎng)籠開口端焊接有片狀結(jié)構(gòu)部分;反射極網(wǎng)籠罩置于陽極柵網(wǎng)籠外部，且反射極網(wǎng)籠的開口端與氧化鋁絕緣體A固定形成將陽極柵網(wǎng)籠和聚焦板包裹在內(nèi)的包裹罩體；
[0014]其中，燈絲供電桿和燈絲返回桿的一端依次穿過聚焦板和氧化鋁絕緣體A，燈絲返回桿頂端經(jīng)螺釘連接與反射極網(wǎng)籠上部相連；
[0015]燈絲環(huán)繞于陽極柵網(wǎng)外側(cè)，且一端固定于燈絲供電桿上，另一端固定于燈絲返回桿上；
[0016]聚焦板對(duì)齊桿A穿過氧化鋁絕緣體A預(yù)設(shè)的通孔內(nèi)連接固定于聚焦板上；
[0017]聚焦板連接桿一端穿過氧化鋁絕緣體A預(yù)設(shè)的通孔內(nèi)最終連接固定于聚焦板上；
[0018]陽極連接桿一端穿過氧化鋁絕緣體A預(yù)設(shè)的通孔后最終固定于陽極柵網(wǎng)籠的片狀結(jié)構(gòu)上；
[0019]陽極對(duì)齊桿穿過氧化鋁絕緣體A預(yù)設(shè)的通孔內(nèi)最終連接固定于陽極柵網(wǎng)籠的片狀結(jié)構(gòu)上；
[0020]陽極柵網(wǎng)籠經(jīng)通過螺釘連接固定于陽極對(duì)齊桿和聚焦板對(duì)齊桿A伸出于氧化鋁絕緣體A的端部；
[0021]四極桿過濾機(jī)構(gòu)包括:四極桿A、四極桿B、四極桿C、四極桿D，射頻固定壓片A、射頻固定壓片B、氧化鋁絕緣體B和聚焦對(duì)齊桿B;
[0022]其中，四極桿A、四極桿B、四極桿C和四極桿D相互平行放置，四極桿A、四極桿B、四極桿C和四極桿D通過螺釘固定于氧化鋁絕緣體A和氧化鋁絕緣體B之間；
[0023]射頻固定壓片A連接固定于四極桿A和四極桿C之間，射頻固定壓片B連接固定于四極桿B和四極桿D之間；
[0024]離子檢測機(jī)構(gòu)包括:固定于探頭法蘭內(nèi)的簡易電極A、簡易電極B、簡易電極C、簡易電極D、簡易電極E、簡易電極F、簡易電極G、簡易電極H，法拉第杯，法拉第杯屏蔽罩，CEM高壓連接桿，長射頻桿，短射頻桿，探頭法蘭，電極O，調(diào)整桿A和調(diào)整桿B;
[0025]法拉第杯屏蔽罩為一端開口的圓柱狀筒且閉口端上焊有帶孔圓盤。聚焦對(duì)齊桿B穿過氧化鋁絕緣體B預(yù)設(shè)的通孔最終固定于法拉第杯屏蔽罩的圓盤上，經(jīng)螺釘將氧化鋁絕緣體B和法拉第杯屏蔽罩固定在一起;法拉第杯屏蔽罩罩置于法拉第杯外部，且與其同軸放置;法拉第杯另一端接電極0，電極O焊接在探頭法蘭預(yù)設(shè)孔內(nèi)；CEM高壓連接桿穿過氧化鋁絕緣體B和法拉第杯屏蔽罩上圓盤預(yù)設(shè)孔經(jīng)連接件與電極H相連;長射頻桿一端穿過氧化鋁絕緣體B及法拉第杯屏蔽罩上圓盤的預(yù)設(shè)孔，經(jīng)螺釘連接固定于射頻固定壓片A上，短射頻桿一端穿過氧化鋁絕緣體B及法拉第杯屏蔽罩上圓盤的預(yù)設(shè)孔，經(jīng)螺釘連接固定于射頻固定壓片B上；調(diào)整桿A和調(diào)整桿B經(jīng)螺紋連接固定于探頭法蘭對(duì)應(yīng)孔內(nèi)，且位于電極A安裝端面；
[0026]其中，陽極連接桿另一端依次穿過氧化鋁絕緣體B和法拉第杯屏蔽罩最終通過連接件與電極B相連接;聚焦連接桿另一端依次穿過氧化鋁絕緣體B和法拉第杯屏蔽罩最終通過連接件與電極E相連;聚焦對(duì)齊桿B的另一端固定于法拉第杯屏蔽罩的圓盤上;燈絲供電桿的另一端穿過氧化鋁絕緣體B、法拉第杯屏蔽罩最終通過連接件與電極C相連;燈絲返回桿的另一端穿過氧化鋁絕緣體B、法拉第杯屏蔽罩最終通過連接件與電極G相連;短射頻桿的另一端與電極F相連，長射頻桿的另一端與電極D相連；電極A為備用電極;燈絲供電桿和燈絲返回桿上設(shè)有卡槽，通過卡圈與氧化鋁絕緣體A和氧化鋁絕緣體B上的通孔的卡槽實(shí)現(xiàn)固定；
[0027]支撐連接機(jī)構(gòu)包括法蘭A和法蘭B，其中法蘭B經(jīng)螺釘連接與探頭法蘭固定在一起，屏蔽罩焊接固定在法蘭A和法蘭B之間，放置于整個(gè)裝置外部。
[0028]進(jìn)一步的，電極A端部設(shè)置有備用蓋子封蓋，法拉第杯屏蔽罩上固定有倍增管夾；此結(jié)構(gòu)備用途:在進(jìn)行一般的殘余氣體分析時(shí)，用法拉第杯裝置即可檢測到離子電流強(qiáng)度進(jìn)而確定各參數(shù)。然而當(dāng)需要更精確的檢測，或是說待測氣體量很小時(shí)，我們也許會(huì)使用電子倍增裝置來增大信號(hào)。將倍增管夾焊接在法拉第杯外筒上是便于如果需要的話，可以在其上夾上電子倍增裝置，屆時(shí)，備用蓋子撤掉，倍增裝置是一個(gè)喇叭漏斗型裝置，其大口與法拉第杯口同時(shí)接受來自四極桿的電子，另一側(cè)小口接在原來放備用蓋子的電極A處。
[0029]采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，該裝置中的燈絲經(jīng)通電加熱后發(fā)射的電子將被測氣體分子離子化，通過引出、加速和聚焦把氣相離子傳輸?shù)剿臉O桿質(zhì)量分析器內(nèi)。四極桿在直流和交流電壓的共同作用下使得氣相離子根據(jù)其質(zhì)荷比沿特定軌跡運(yùn)動(dòng)。所需質(zhì)荷比的離子穿過四極場進(jìn)入檢測裝置，經(jīng)法拉第杯檢測到電流后轉(zhuǎn)為信號(hào)輸出從而獲得氣體的成分和殘量。四極桿質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)和電路相對(duì)其它質(zhì)譜儀簡單，不僅便于生產(chǎn)，而且成本非常低廉適于廣泛推廣。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0031]1、本發(fā)明的離子發(fā)生機(jī)構(gòu)中的陽極柵網(wǎng)及發(fā)射電子的燈絲所采用的開放圓柱型的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，并與聚焦板同軸安裝，保證了電離裝置的圓柱對(duì)稱性;燈絲是兩根鍍銥二氧化釷金屬絲，正常情況下兩根燈絲同時(shí)工作，如果一根燈絲燒斷，電源中配有自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置能夠調(diào)整剩余燈絲的溫度進(jìn)而修復(fù)發(fā)射的電子流強(qiáng)度，因此，整個(gè)裝置不會(huì)因某一根燈絲燒斷而中斷；燈絲發(fā)射的電子強(qiáng)度通過調(diào)節(jié)燈絲的電流控制，而電子的能量通過加在燈絲和陽極柵網(wǎng)之間的電壓來調(diào)整;該離子發(fā)生機(jī)構(gòu)能得到較為穩(wěn)定的離子流，且增高了電離效率。
[0032]2、四根圓柱電極桿采用304型不銹鋼材料制成，圓形電極因其加工方便且成本較低，是現(xiàn)代RGA較為常用的代替雙曲型電極的電極;外側(cè)使用螺釘緊固并可以以此調(diào)節(jié)各四極桿間的間隔;整個(gè)組件可承受多次循環(huán)300QC烘干。四極桿被同時(shí)通以直流電壓和射頻電壓。篩選分離方式是，設(shè)置射頻和直流電壓值，使得只有我們感興趣的離子能夠在四極場內(nèi)有穩(wěn)定的軌跡并通過四極場。通過同時(shí)調(diào)整直流和射頻電壓的值，可以進(jìn)行完整的質(zhì)譜掃描。通過減少加入高階電位對(duì)四級(jí)桿精確位置的優(yōu)化降低了靜電四極場的畸變四極桿過濾部分通過改變射頻電壓幅值的大小來過濾出所需的質(zhì)量大小的離子；同時(shí)，通過簡單的調(diào)整直流/交流電壓比例大小為質(zhì)量選擇增添了多樣性。
[0033]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0034]本發(fā)明共5幅附圖，其中:
[0035]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖2為圖1旋轉(zhuǎn)視角后整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖3為本發(fā)明的離子發(fā)生機(jī)構(gòu)示意圖。
[0038]圖4為本發(fā)明的支撐連接機(jī)構(gòu)示意圖。
[0039]圖5為本發(fā)明的電極連接處的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖中:1、反射極網(wǎng)籠，2、陽極柵網(wǎng)籠，3、燈絲，4、聚焦板，5、氧化鋁絕緣體A，6、聚焦板對(duì)齊桿A，7、四極桿B，8、四極桿C，9、陽極連接桿，10、聚焦對(duì)齊桿B，11、氧化鋁絕緣體B，12、倍增管夾，13、備用蓋子，14、調(diào)整桿A，15、調(diào)整桿B，16、陽極對(duì)齊桿，17、燈絲返回桿，18、聚焦板連接桿，19、射頻固定壓片A，20、射頻固定壓片B，21、法拉第杯屏蔽罩，22、短射頻桿，23、CEM高壓連接桿，24、探頭法蘭，25、電極O，26、燈絲供電桿，27、四極桿A，28、四極桿D，29、法拉第杯，30、法蘭A，31、屏蔽罩，32、法蘭B，33、電極A，34、簡易電極B，35、簡易電極C，36、簡易電極D，37、簡易電極E，38、簡易電極F，39、簡易電極G，40、簡易電極H，41、長射頻桿。
【具體實(shí)施方式】
[0041]如圖1至圖5所示的一種四極質(zhì)譜儀，包括:離子發(fā)生機(jī)構(gòu)、四極桿過濾機(jī)構(gòu)、離子檢測機(jī)構(gòu)和支撐連接機(jī)構(gòu)；
[0042]其特征在于:
[0043]離子發(fā)生機(jī)構(gòu)包括:反射極網(wǎng)籠1、陽極柵網(wǎng)籠2、燈絲3、聚焦板4、燈絲供電桿26、燈絲返回桿17、聚焦板對(duì)齊桿A6、聚焦板連接桿18、陽極對(duì)齊桿16和陽極連接桿9;
[0044]其中，反射極網(wǎng)籠I和陽極柵網(wǎng)籠2均為單端開口的柱狀網(wǎng)籠結(jié)構(gòu)；
[0045]聚焦板4為片狀結(jié)構(gòu)，其一側(cè)端面經(jīng)螺釘連接固定于氧化鋁絕緣體A6上；
[0046]陽極柵網(wǎng)籠I的網(wǎng)籠開口端焊接有片狀結(jié)構(gòu)部分；
[0047]反射極網(wǎng)籠I罩置于陽極柵網(wǎng)籠2外部，且反射極網(wǎng)籠I的開口端與氧化鋁絕緣體A5固定形成將陽極柵網(wǎng)籠2和聚焦板4包裹在內(nèi)的包裹罩體；
[0048]其中，燈絲供電桿26和燈絲返回桿17的一端依次穿過氧化鋁絕緣體A5和穿過聚焦板4;燈絲返回桿17頂端經(jīng)螺釘連接與反射極網(wǎng)籠I上部相連；
[0049]燈絲3環(huán)繞于陽極柵網(wǎng)2外側(cè)，且一端固定于燈絲供電桿26上，另一端固定于燈絲返回桿17上；
[0050]聚焦板對(duì)齊桿A6穿過氧化鋁絕緣體A5預(yù)設(shè)的通孔內(nèi)連接固定于聚焦板4上；
[0051]聚焦板連接桿18—端穿過氧化鋁絕緣體A5預(yù)設(shè)的通孔內(nèi)最終連接固定于聚焦板4上；
[0052]陽極連接桿9一端穿過氧化鋁絕緣體A5預(yù)設(shè)的通孔后最終固定于陽極柵網(wǎng)籠I的片狀結(jié)構(gòu)上；
[0053]陽極對(duì)齊桿16—端穿過氧化鋁絕緣體A5預(yù)設(shè)的通孔內(nèi)，最終連接固定于陽極柵網(wǎng)籠I的片狀結(jié)構(gòu)上；
[0054]陽極柵網(wǎng)籠經(jīng)2通過螺釘連接固定于陽極對(duì)齊桿16和聚焦板對(duì)齊桿A6伸出于氧化招絕緣體A5的端部；
[0055]四極桿過濾機(jī)構(gòu)包括:四極桿A27、四極桿B7、四極桿C8、四極桿D28，射頻固定壓片A19、射頻固定壓片B20、氧化鋁絕緣體Bll和聚焦對(duì)齊桿B10;
[0056]其中，四極桿A27、四極桿B7、四極桿C8和四極桿D28相互平行放置，四極桿A27、四極桿B7、四極桿CS和四極桿D28通過螺釘連接固定于氧化鋁絕緣體A5和氧化鋁絕緣體BI I之間；
[0057]射頻固定壓片A19連接固定于四極桿A27和四極桿C8之間，射頻固定壓片B20連接固定于四極桿B20和四極桿D28之間；
[0058]離子檢測機(jī)構(gòu)包括:固定于探頭法蘭24內(nèi)的電極A33、簡易電極B34、簡易電極C35、簡易電極D36、簡易電極E37、簡易電極F38、簡易電極G39、簡易電極H40，法拉第杯29，法拉第杯屏蔽罩21，CEM高壓連接桿23，長射頻桿41，短射頻桿22，探頭法蘭24，電極025，調(diào)整桿A14和調(diào)整桿BI 5;
[0059]法拉第杯屏蔽罩為一端開口的圓柱狀筒且閉口端上焊有帶孔圓盤。聚焦對(duì)齊桿BlO穿過氧化鋁絕緣體Bll預(yù)設(shè)的通孔最終固定于法拉第杯屏蔽罩21的圓盤上，經(jīng)螺釘將氧化鋁絕緣體B和法拉第杯屏蔽罩固定在一起；
[0060]法拉第杯屏蔽罩21罩置于法拉第杯29外部，且與其同軸放置;法拉第杯29另一端接電極025，電極025焊接在探頭法蘭24預(yù)設(shè)孔內(nèi)；CEM高壓連接桿23穿過氧化鋁絕緣體Bll和法拉第杯屏蔽罩21上圓盤經(jīng)連接件與電極H40相連;長射頻桿41 一端穿過氧化鋁絕緣體Bll及法拉第杯屏蔽罩21上圓盤的預(yù)設(shè)孔，經(jīng)螺釘連接固定于射頻固定壓片A19上，短射頻桿22—端穿過氧化鋁絕緣體Bll及法拉第杯屏蔽罩21上圓盤的預(yù)設(shè)孔，經(jīng)螺釘連接固定于射頻固定壓片B20上；調(diào)整桿A14和調(diào)整桿B15經(jīng)螺紋連接固定于探頭法蘭24對(duì)應(yīng)孔內(nèi)，且位于電極A33安裝端面；
[0061]其中，陽極連接桿9另一端依次穿過氧化鋁絕緣體Bll和法拉第杯屏蔽罩21最終通過連接件與電極B34相連接;聚焦連接桿18另一端依次穿過氧化鋁絕緣體BI I和法拉第杯屏蔽罩21最終通過連接件與電極E 37相連;聚焦對(duì)齊桿BlO的另一端固定于法拉第杯屏蔽罩21的圓盤上;燈絲供電桿26的另一端穿過氧化鋁絕緣體B11、法拉第杯屏蔽罩21最終通過連接件與電極C35相連;燈絲返回桿17的另一端穿過氧化鋁絕緣體B11、法拉第杯屏蔽罩21最終通過連接件與電極G39相連;短射頻桿22的另一端與電極F38相連，長射頻桿41的另一端與電極D36相連；電極A33為備用電極;燈絲供電桿26和燈絲返回桿17上設(shè)有卡槽，通過卡圈與氧化鋁絕緣體A5和氧化鋁絕緣體Bll上的通孔的卡槽實(shí)現(xiàn)固定；
[0062]支撐連接機(jī)構(gòu)包括法蘭A 30和法蘭B32，其中法蘭B32經(jīng)螺釘連接與探頭法蘭24固定在一起，屏蔽罩31焊接固定在法蘭A30和法蘭B32之間，放置于整個(gè)裝置外部。
[0063]進(jìn)一步的，電極A33端部設(shè)置有備用蓋子13封蓋，法拉第杯屏蔽罩21上固定有倍增管夾12;此結(jié)構(gòu)備用途:在進(jìn)行一般的殘余氣體分析時(shí)，用法拉第杯裝置即可檢測到離子電流強(qiáng)度進(jìn)而確定各參數(shù)。然而當(dāng)需要更精確的檢測，或是說待測氣體量很小時(shí)，我們也許會(huì)使用電子倍增裝置來增大信號(hào)。將倍增管夾焊接在法拉第杯外筒上是便于如果需要的話，可以在其上夾上電子倍增裝置，屆時(shí)，備用蓋子撤掉，倍增裝置是一個(gè)喇叭漏斗型裝置，其大口與法拉第杯口同時(shí)接受來自四極桿的電子，另一側(cè)小口接在原來放備用蓋子的電極A33 處。
[0064]綜上，本發(fā)明的反應(yīng)發(fā)生部分僅產(chǎn)生電場。屏蔽機(jī)構(gòu)能有效地將產(chǎn)生的電場屏蔽，以免對(duì)真空腔室的真空度產(chǎn)生干擾，同時(shí)，在裝卸過程中，還可以對(duì)本發(fā)明內(nèi)部零件起到保護(hù)作用。發(fā)明的四極質(zhì)譜儀穩(wěn)定性良好，適用于超高真空環(huán)境，其零件選用材質(zhì)完全適合超高真空使用，安裝法蘭采取刀口法蘭構(gòu)造，可承受330°C的高溫烘烤，使得設(shè)備在使用時(shí)能保持真空環(huán)境的真空度。
[0065]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種四極質(zhì)譜儀，包括:離子發(fā)生機(jī)構(gòu)、四極桿過濾機(jī)構(gòu)、離子檢測機(jī)構(gòu)和支撐連接機(jī)構(gòu)； 其特征在于: 所述離子發(fā)生機(jī)構(gòu)包括:反射極網(wǎng)籠(I)、陽極柵網(wǎng)籠(2)、燈絲(3)、聚焦板(4)、氧化鋁絕緣體A(5)燈絲供電桿(26)、燈絲返回桿(17)、聚焦板對(duì)齊桿A(6)、聚焦板連接桿(18)、陽極對(duì)齊桿(16)和陽極連接桿(9); 其中，反射極網(wǎng)籠(I)和陽極柵網(wǎng)籠(2)均為單端開口的柱狀網(wǎng)籠結(jié)構(gòu)， 所述聚焦板(4)為片狀結(jié)構(gòu)，其一側(cè)端面經(jīng)螺釘連接固定于氧化鋁絕緣體A(6)上； 所述陽極柵網(wǎng)籠(I)的網(wǎng)籠開口端焊接有片狀結(jié)構(gòu)部分； 所述反射極網(wǎng)籠(I)罩置于陽極柵網(wǎng)籠(2)外部，且反射極網(wǎng)籠(I)的開口端與氧化鋁絕緣體A(5)固定形成將陽極柵網(wǎng)籠(2)和聚焦板(4)包裹在內(nèi)的包裹罩體； 其中，燈絲供電桿(26)和燈絲返回桿(17)的一端依次穿過聚焦板(4)和氧化鋁絕緣體A(5)，燈絲返回桿(17)頂端經(jīng)螺釘連接與反射極網(wǎng)籠(I)上部相連； 所述燈絲(3)環(huán)繞于陽極柵網(wǎng)(2)外側(cè)，且一端固定于燈絲供電桿(26)上，另一端固定于燈絲返回桿(17)上； 所述聚焦板對(duì)齊桿A(6)穿過氧化鋁絕緣體A(5)預(yù)設(shè)的通孔最終連接固定于聚焦板(4)上;所述聚焦板連接桿(18) —端穿過氧化鋁絕緣體A(5)預(yù)設(shè)的通孔內(nèi)最終連接固定于聚焦板⑷上； 所述陽極對(duì)齊桿(16)穿過氧化鋁絕緣體A(5)預(yù)設(shè)的通孔內(nèi)最終連接固定于陽極柵網(wǎng)籠(I)的片狀結(jié)構(gòu)上;所述陽極連接桿(9) 一端穿過氧化鋁絕緣體A(5)預(yù)設(shè)的通孔后最終固定于陽極柵網(wǎng)籠(I)的片狀結(jié)構(gòu)上； 所述陽極柵網(wǎng)籠(2)片狀結(jié)構(gòu)部分通過螺釘連接固定于陽極對(duì)齊桿(16)和聚焦板對(duì)齊桿A(6)伸出于氧化鋁絕緣體A(5)的端部； 所述四極桿過濾機(jī)構(gòu)包括:四極桿A (27)、四極桿B (7)、四極桿C (8)、四極桿D (28),射頻固定壓片A(19)、射頻固定壓片B(20)、氧化鋁絕緣體B(Il)和聚焦對(duì)齊桿B(1); 其中，四極桿A(27)、四極桿B(7)、四極桿C(S)和四極桿D(28)相互平行放置，四極桿A(27)、四極桿B(7)、四極桿C(S)和四極桿D(28)固定于氧化鋁絕緣體A(5)和氧化鋁絕緣體B(11)之間； 所述射頻固定壓片A(19)連接固定于四極桿A(27)和四極桿C(8)之間，射頻固定壓片B(20)連接固定于四極桿B(20)和四極桿D(28)之間； 所述離子檢測機(jī)構(gòu)包括:固定于探頭法蘭(24)內(nèi)的簡易電極A(33)、簡易電極B(34)、簡易電極C(35)、簡易電極D(36)、簡易電極E(37)、簡易電極F(38)、簡易電極G39、簡易電極H(40)，法拉第杯(29)，法拉第杯屏蔽罩(21)，CEM高壓連接桿(23)，長射頻桿(41)，短射頻桿(22)，探頭法蘭(24)，電極0(25)，調(diào)整桿A(14)和調(diào)整桿B(15); 所述聚焦對(duì)齊桿B(1)穿過氧化鋁絕緣體B(Il)預(yù)設(shè)的通孔最終固定于法拉第杯屏蔽罩(21)的圓盤上，經(jīng)螺釘將氧化鋁絕緣體B(1)和法拉第杯屏蔽罩(21)固定在一起； 所述法拉第杯屏蔽罩為一端開口的圓柱狀筒且閉口端上焊有帶孔圓盤。 所述法拉第杯屏蔽罩(21)置于法拉第杯(29)外部，且與其同軸放置；所述法拉第杯(29)另一端接電極0(25)，所述電極0(25)焊接在探頭法蘭(24)預(yù)設(shè)孔內(nèi)；所述CEM高壓連接桿(23)穿過氧化鋁絕緣體B(Il)和法拉第杯屏蔽罩(21)上圓盤預(yù)設(shè)孔經(jīng)連接件與電極H(40)相連;所述長射頻桿(41)一端穿過氧化鋁絕緣體B(Il)及法拉第杯屏蔽罩(21)上圓盤的預(yù)設(shè)孔，經(jīng)螺釘連接固定于射頻固定壓片A(19)上，所述短射頻桿(22)—端穿過氧化鋁絕緣體B(Il)及法拉第杯屏蔽罩(21)上圓盤的預(yù)設(shè)孔，經(jīng)螺釘連接固定于射頻固定壓片B(20)上;所述調(diào)整桿A(14)和調(diào)整桿B(15)經(jīng)螺紋連接固定于探頭法蘭(24)對(duì)應(yīng)孔內(nèi)，且位于電極A(33)安裝端面;其中，陽極連接桿(9)的另一端依次穿過氧化鋁絕緣體B(Il)和法拉第杯屏蔽罩(21)的預(yù)設(shè)孔預(yù)設(shè)孔最終通過連接件與電極B(34)相連接;聚焦連接桿(18)另一端依次穿過氧化鋁絕緣體B(Il)和法拉第杯屏蔽罩(21)的預(yù)設(shè)孔最終通過連接件與電極E(37)相連;聚焦對(duì)齊桿B(1)的另一端固定于法拉第杯屏蔽罩(21)的圓盤上；燈絲供電桿(26)的另一端穿過氧化鋁絕緣體B(Il)、法拉第杯屏蔽罩(21)的預(yù)設(shè)孔最終通過連接件與電極C(35)相連;燈絲返回桿(17)的另一端穿過氧化鋁絕緣體B(ll)、法拉第杯屏蔽罩(21)最終通過連接件與電極G(39)相連；短射頻桿(22)的另一端與電極F(38)相連，長射頻桿(41)的另一端與電極D(36)相連;所述電極A(33)為備用電極;所述燈絲供電桿(26)和燈絲返回桿(17)上設(shè)有卡槽，通過卡圈與氧化鋁絕緣體A(5)和氧化鋁絕緣體B(Il)上的通孔的卡槽實(shí)現(xiàn)固定;所述支撐連接機(jī)構(gòu)包括法蘭A(30)和法蘭B(32)，其中法蘭B(32)經(jīng)螺釘連接與探頭法蘭(24)固定在一起，屏蔽罩(31)焊接固定在法蘭A(30)和法蘭B(32)之間，放置于整個(gè)裝置外部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四極質(zhì)譜儀，其特征在于: 所述電極A(33)端部設(shè)置有備用蓋子(13)封蓋。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種四極質(zhì)譜儀，其特征在于:法拉第杯屏蔽罩(21)上固定有倍增管夾(12)。
【文檔編號(hào)】H01J49/14GK105869987SQ201610374435
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】郭方準(zhǔn), 楊云, 徐寧, 洪宇
【申請(qǐng)人】大連交通大學(xué)