電子轟擊式離子源技術改進提高質譜儀器靈敏度

　　電子轟擊式離子源廣泛應用于氣體同位素質譜、色譜-質譜聯用儀、殘氣分析儀等科學儀器。為提高離子引出效率，中國科學院地質與地球物理研究所支撐系統工程師張建超發明了一種新型電子轟擊離子源的試驗裝置及其設計方法，綜合改進有效提高了質譜儀器的靈敏度。

　　電子轟擊式離子源是利用燈絲發射的具有一定動能的電子去轟擊進入離子源的樣品氣體，使中性分子或原子產生電離。電子轟擊式離子源技術成熟，結構簡單，電離效率高，廣泛應用于氣體同位素質譜、色譜-質譜聯用儀、殘氣分析儀等科學儀器。目前商業上采用離子源電離室設計中主要采用雙極場引出離子，電離室與拉出極之間由幾十伏到幾百伏的電壓，電子在加速場的作用下被引出。這種離子源在結構上限制了離子引出效率進一步提高的可能性，只有近軸部分的離子才能通過狹縫，而且離子源出射角度較大，不利于離子傳輸。

　　為提高離子引出效率，中國科學院地質與地球物理研究所支撐系統工程師張建超發明了一種新型電子轟擊離子源的試驗裝置及其設計方法，并于近期獲得國家ZL授權。

　　該發明創新性地提出，在電離室空間內引入四極場，改善電離室的空間分布，進而提高離子源的離子引出效率。同時，發明人還在離子源的結構上進行改進，既保證了樣品氣體的密度，同時還能保證儀器的記憶效應。此外，通過改善燈絲發射系統以進一步提高離子產率。以上三個方面的綜合改進有效提高了質譜儀器的靈敏度。該離子源可用于惰性氣體質譜，氣體同位素質譜等磁式質譜，也可以用于四級桿質譜和飛行時間質譜。