一種四極質(zhì)譜儀的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種四極質(zhì)譜儀，包括離子發(fā)生機(jī)構(gòu)、四極桿過(guò)濾機(jī)構(gòu)、離子檢測(cè)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(guò)并被法拉第杯檢測(cè)，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(jiǎn)單，成本也相對(duì)低廉。
【專(zhuān)利說(shuō)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(guò)制備、分離、檢測(cè)氣相離子來(lái)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(cè)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(guó)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(chēng)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(jiǎn)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(jiǎn)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(guò)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(mǎn)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(kāi)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(cè)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(chǎng)工作，無(wú)需涉及磁場(chǎng)，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(guò)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(guò)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?；衔锿瓿少|(zhì)譜檢測(cè)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(cè)。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(cè)、對(duì)于在手術(shù)中使用了麻醉術(shù)的病人的呼吸監(jiān)測(cè)、對(duì)太空中發(fā)現(xiàn)的分子物種的組成的確定、通過(guò)測(cè)量石油分子母體含量而勘測(cè)巖石中的石油分布、生物科技工業(yè)中對(duì)發(fā)酵過(guò)程的檢測(cè)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(chǎng)中，根據(jù)不同質(zhì)荷比的離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的不同而實(shí)現(xiàn)分離，并且依次被檢測(cè)，檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)過(guò)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(guò)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(guó)目前沒(méi)有國(guó)產(chǎn)的四極質(zhì)譜儀，這不僅嚴(yán)重束縛了我國(guó)自然科學(xué)研究的發(fā)展，也使我國(guó)的科學(xué)研究受制于國(guó)外，難有原創(chuàng)性科研成果。擁有我國(guó)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(wèn)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(guò)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(guò)濾機(jī)構(gòu)、離子檢測(cè)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(yáng)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(yáng)極對(duì)齊桿和陽(yáng)極連接桿；
[0011]其中，反射極網(wǎng)籠和陽(yáng)極柵網(wǎng)籠均為單端開(kāi)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(yáng)極柵網(wǎng)籠的網(wǎng)籠開(kāi)口端焊接有片狀結(jié)構(gòu)部分;反射極網(wǎng)籠罩置于陽(yáng)極柵網(wǎng)籠外部，且反射極網(wǎng)籠的開(kāi)口端與氧化鋁絕緣體A固定形成將陽(yáng)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(guò)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(yáng)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(guò)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(guò)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(yáng)極連接桿一端穿過(guò)氧化鋁絕緣體A預(yù)設(shè)的通孔后最終固定于陽(yáng)極柵網(wǎng)籠的片狀結(jié)構(gòu)上；
[0019]陽(yáng)極對(duì)齊桿穿過(guò)氧化鋁絕緣體A預(yù)設(shè)的通孔內(nèi)最終連接固定于陽(yáng)極柵網(wǎng)籠的片狀結(jié)構(gòu)上；
[0020]陽(yáng)極柵網(wǎng)籠經(jīng)通過(guò)螺釘連接固定于陽(yáng)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(guò)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(guò)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(cè)機(jī)構(gòu)包括:固定于探頭法蘭內(nèi)的簡(jiǎn)易電極A、簡(jiǎn)易電極B、簡(jiǎn)易電極C、簡(jiǎn)易電極D、簡(jiǎn)易電極E、簡(jiǎn)易電極F、簡(jiǎn)易電極G、簡(jiǎn)易電極H，法拉第杯，法拉第杯屏蔽罩，CEM高壓連接桿，長(zhǎng)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(kāi)口的圓柱狀筒且閉口端上焊有帶孔圓盤(pán)。聚焦對(duì)齊桿B穿過(guò)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(pán)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(guò)氧化鋁絕緣體B和法拉第杯屏蔽罩上圓盤(pán)預(yù)設(shè)孔經(jīng)連接件與電極H相連;長(zhǎng)射頻桿一端穿過(guò)氧化鋁絕緣體B及法拉第杯屏蔽罩上圓盤(pán)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(guò)氧化鋁絕緣體B及法拉第杯屏蔽罩上圓盤(pán)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(yáng)極連接桿另一端依次穿過(guò)氧化鋁絕緣體B和法拉第杯屏蔽罩最終通過(guò)連接件與電極B相連接;聚焦連接桿另一端依次穿過(guò)氧化鋁絕緣體B和法拉第杯屏蔽罩最終通過(guò)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(pán)上;燈絲供電桿的另一端穿過(guò)氧化鋁絕緣體B、法拉第杯屏蔽罩最終通過(guò)連接件與電極C相連;燈絲返回桿的另一端穿過(guò)氧化鋁絕緣體B、法拉第杯屏蔽罩最終通過(guò)連接件與電極G相連;短射頻桿的另一端與電極F相連，長(zhǎng)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(guò)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(cè)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(cè)，或是說(shuō)待測(cè)氣體量很小時(shí)，我們也許會(huì)使用電子倍增裝置來(lái)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(huà)，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(lái)自四極桿的電子，另一側(cè)小口接在原來(lái)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(cè)氣體分子離子化，通過(guò)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(guò)四極場(chǎng)進(jìn)入檢測(cè)裝置，經(jīng)法拉第杯檢測(cè)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(jiǎn)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(yáng)極柵網(wǎng)及發(fā)射電子的燈絲所采用的開(kāi)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(chēng)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(guò)調(diào)節(jié)燈絲的電流控制，而電子的能量通過(guò)加在燈絲和陽(yáng)極柵網(wǎng)之間的電壓來(lái)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(chǎng)內(nèi)有穩(wěn)定的軌跡并通過(guò)四極場(chǎng)。通過(guò)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(guò)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(chǎng)的畸變四極桿過(guò)濾部分通過(guò)改變射頻電壓幅值的大小來(lái)過(guò)濾出所需的質(zhì)量大小的離子；同時(shí)，通過(guò)簡(jiǎn)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(shuō)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(shuō)明書(shū)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(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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(jiǎn)易電極B，35、簡(jiǎn)易電極C，36、簡(jiǎn)易電極D，37、簡(jiǎn)易電極E，38、簡(jiǎn)易電極F，39、簡(jiǎn)易電極G，40、簡(jiǎn)易電極H，41、長(zhǎng)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(guò)濾機(jī)構(gòu)、離子檢測(cè)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(yáng)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(yáng)極對(duì)齊桿16和陽(yáng)極連接桿9;
[0044]其中，反射極網(wǎng)籠I和陽(yáng)極柵網(wǎng)籠2均為單端開(kāi)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(yáng)極柵網(wǎng)籠I的網(wǎng)籠開(kāi)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(yáng)極柵網(wǎng)籠2外部，且反射極網(wǎng)籠I的開(kāi)口端與氧化鋁絕緣體A5固定形成將陽(yáng)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(guò)氧化鋁絕緣體A5和穿過(guò)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(yáng)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(guò)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(guò)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(yáng)極連接桿9一端穿過(guò)氧化鋁絕緣體A5預(yù)設(shè)的通孔后最終固定于陽(yáng)極柵網(wǎng)籠I的片狀結(jié)構(gòu)上；
[0053]陽(yáng)極對(duì)齊桿16—端穿過(guò)氧化鋁絕緣體A5預(yù)設(shè)的通孔內(nèi)，最終連接固定于陽(yáng)極柵網(wǎng)籠I的片狀結(jié)構(gòu)上；
[0054]陽(yáng)極柵網(wǎng)籠經(jīng)2通過(guò)螺釘連接固定于陽(yáng)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(guò)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(guò)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(cè)機(jī)構(gòu)包括:固定于探頭法蘭24內(nèi)的電極A33、簡(jiǎn)易電極B34、簡(jiǎn)易電極C35、簡(jiǎn)易電極D36、簡(jiǎn)易電極E37、簡(jiǎn)易電極F38、簡(jiǎn)易電極G39、簡(jiǎn)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(zhǎng)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(kāi)口的圓柱狀筒且閉口端上焊有帶孔圓盤(pán)。聚焦對(duì)齊桿BlO穿過(guò)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(pán)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(guò)氧化鋁絕緣體Bll和法拉第杯屏蔽罩21上圓盤(pán)經(jīng)連接件與電極H40相連;長(zhǎng)射頻桿41 一端穿過(guò)氧化鋁絕緣體Bll及法拉第杯屏蔽罩21上圓盤(pán)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(guò)氧化鋁絕緣體Bll及法拉第杯屏蔽罩21上圓盤(pán)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(yáng)極連接桿9另一端依次穿過(guò)氧化鋁絕緣體Bll和法拉第杯屏蔽罩21最終通過(guò)連接件與電極B34相連接;聚焦連接桿18另一端依次穿過(guò)氧化鋁絕緣體BI I和法拉第杯屏蔽罩21最終通過(guò)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(pán)上;燈絲供電桿26的另一端穿過(guò)氧化鋁絕緣體B11、法拉第杯屏蔽罩21最終通過(guò)連接件與電極C35相連;燈絲返回桿17的另一端穿過(guò)氧化鋁絕緣體B11、法拉第杯屏蔽罩21最終通過(guò)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(zhǎng)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(guò)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(cè)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(cè)，或是說(shuō)待測(cè)氣體量很小時(shí)，我們也許會(huì)使用電子倍增裝置來(lái)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(huà)，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(lái)自四極桿的電子，另一側(cè)小口接在原來(lái)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(chǎng)。屏蔽機(jī)構(gòu)能有效地將產(chǎn)生的電場(chǎng)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(guò)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(zhuān)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(jiǎn)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(guò)濾機(jī)構(gòu)、離子檢測(cè)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(yáng)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(yáng)極對(duì)齊桿(16)和陽(yáng)極連接桿(9); 其中，反射極網(wǎng)籠(I)和陽(yáng)極柵網(wǎng)籠(2)均為單端開(kāi)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(yáng)極柵網(wǎng)籠(I)的網(wǎng)籠開(kāi)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(yáng)極柵網(wǎng)籠(2)外部，且反射極網(wǎng)籠(I)的開(kāi)口端與氧化鋁絕緣體A(5)固定形成將陽(yáng)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(guò)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(yáng)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(guò)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(guò)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(yáng)極對(duì)齊桿(16)穿過(guò)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(yáng)極柵網(wǎng)籠(I)的片狀結(jié)構(gòu)上;所述陽(yáng)極連接桿(9) 一端穿過(guò)氧化鋁絕緣體A(5)預(yù)設(shè)的通孔后最終固定于陽(yáng)極柵網(wǎng)籠(I)的片狀結(jié)構(gòu)上； 所述陽(yáng)極柵網(wǎng)籠(2)片狀結(jié)構(gòu)部分通過(guò)螺釘連接固定于陽(yáng)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(guò)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(cè)機(jī)構(gòu)包括:固定于探頭法蘭(24)內(nèi)的簡(jiǎn)易電極A(33)、簡(jiǎn)易電極B(34)、簡(jiǎn)易電極C(35)、簡(jiǎn)易電極D(36)、簡(jiǎn)易電極E(37)、簡(jiǎn)易電極F(38)、簡(jiǎn)易電極G39、簡(jiǎn)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(zhǎng)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(guò)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(pán)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(kāi)口的圓柱狀筒且閉口端上焊有帶孔圓盤(pán)。 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(guò)氧化鋁絕緣體B(Il)和法拉第杯屏蔽罩(21)上圓盤(pán)預(yù)設(shè)孔經(jīng)連接件與電極H(40)相連;所述長(zhǎng)射頻桿(41)一端穿過(guò)氧化鋁絕緣體B(Il)及法拉第杯屏蔽罩(21)上圓盤(pán)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(guò)氧化鋁絕緣體B(Il)及法拉第杯屏蔽罩(21)上圓盤(pán)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(yáng)極連接桿(9)的另一端依次穿過(guò)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(guò)連接件與電極B(34)相連接;聚焦連接桿(18)另一端依次穿過(guò)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(guò)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(pán)上；燈絲供電桿(26)的另一端穿過(guò)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(guò)連接件與電極C(35)相連;燈絲返回桿(17)的另一端穿過(guò)氧化鋁絕緣體B(ll)、法拉第杯屏蔽罩(21)最終通過(guò)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(zhǎng)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(guò)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(kāi)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)