小型化磁质谱仪离子源的模拟及优化设计

论文摘要

电子轰击离子源（Electron Impact Ion Source,EI源）作为小型化磁质谱仪的核心部件之一,其性能指标直接影响质谱仪器的质量分辨率与灵敏度。本文对小型化EI源的结构和电压驱动方式进行了改进和优化,旨在提升EI源的综合性能。采用离子光学模拟软件simion-8.0构建了小型化EI源的三维模型,重点研究几何参数、离子推斥极结构以及驱动EI源的电压参数对离子聚焦性能和离子传输效率的影响。通过模拟离子的运动轨迹,得到离子的运动参数,同时利用相空间法,分析EI源的离子聚焦效果和离子传输效率。理论模拟结果表明:当聚焦极与电离室距离S1为1.2mm,主狭缝与聚焦极距离S2与S1的比值为1.6,主狭缝缝宽S3为2mm,推斥极为圆弧结构,且聚焦透镜和主狭缝透镜通过扫描高压恒压跟踪驱动方式时,离子的位置聚焦半径小于0.08mm,离子传输效率可达到99%以上。研究表明:经过几何参数、推斥极结构优化和电压驱动方式改进后的EI源,可大幅提高离子传输效率,提升聚焦效果,并能在全质量范围内保持离子聚焦性能稳定,上述特性使其在小型化磁质谱仪开发中具有显著优势。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张礼朋,董猛,成永军,吴海燕,钱洁,张曙光,张英军,葛赛金,李晓旭

关键词: 电子轰击离子源,离子推斥极,恒压跟踪,聚焦性能,离子传输效率

来源: 真空 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 工业通用技术及设备

单位: 苏州大学机电工程学院,兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室

基金: 国家重点研发计划资助项目(2016YFF0203704)

分类号: TB773

DOI: 10.13385/j.cnki.vacuum.2019.02.10

页码: 51-56

总页数: 6

文件大小: 1670K

下载量: 115

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