應用于tof質譜儀的離子檢測器和質量分析器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及離子分析技術領域，尤其設及一種應用于T0F質譜儀的離子檢測 器和質量分析器。
【背景技術】
[0002] 質譜儀是一種可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 學、半導體技術、生物技術等各個領域，其工作方式是通過一定手段將物質成分離子化，再 用質量分析器對離子進行測定。飛行時間（TimeofFli曲t，簡稱TCF)質量分析器是質譜 儀器中重要的一種質量分析器，其原理是對飛行管道內（無電場區）離子推斥，不同質荷比 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"等現象難W避免，影響后續波形的基 線，尤其是后續波形幅度較小時影響更嚴重。 【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的是提供一種應用于T0F質譜儀的離子檢測器、質量分析器及離 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下技術方案實現的：
[0008]-種應用于飛行時間質譜儀的離子檢測器，包括：
[0009]金屬屏蔽罩，至少一個偏轉板組，每個偏轉板組的脈沖電源，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轉換器組成；
[0010] 所有偏轉板組設置在所述金屬屏蔽罩內，所述金屬屏蔽罩有位于同一軸線上的入 射孔和出射孔；
[0011] 每個偏轉板組在所述軸線兩側對稱設置，用于通過其脈沖電源施加的脈沖電壓產 生均勻電場，W改變通過偏轉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] 優選的，每個接收器的增益是根據打入的離子數量的估計值確定的。
[0013]基于上述任意離子檢測器實施例，優選的，所述偏轉板組的脈沖電源施加給偏轉 板組的脈沖電壓的幅度是根據對應的接收器的安裝位置，本偏轉板組中偏轉板之間的距 離，偏轉板的軸向長度，和離子的加速電壓確定的。
[0014] 一種質量分析器，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構示意圖；
[0017] 圖2為本實用新型實施例提供的接收器結構示意圖；
[0018] 圖3a為本實用新型實施例提供的第一種偏轉板組形狀示意圖；
[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]下面將結合附圖，對本實用新型實施例提供的技術方案進行詳細描述。
[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，至少一個偏轉板組102,每個偏轉板組的脈沖電源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和高速模數轉換器 (ADC) 1043 組成。
[0027] 其中，金屬屏蔽罩101的作用是對偏轉板組進行電磁屏蔽，W避免對其他離子造 成影響。因此，所有偏轉板組102均設置在金屬屏蔽罩101內。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，每個偏轉板組102在上述軸線兩側對稱設置，用于通過其脈沖電源103施加 的脈沖電壓產生均勻電場，W改變通過偏轉板組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，進行模數采集（ADC采集），接收器的具體結構如圖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