[发明专利]一种基于电喷雾离子源的光电子成像装置

权利要求书

1.一种基于电喷雾离子源的光电子成像装置，其特征在于：

包括从左至右顺序设置的飞秒激光系统(1)，光路变换单元(2)，电喷雾离子源(3)，离子束提取与准直单元(5)，离子质量选取单元(6)，光电子速度聚焦电极单元(7)，地磁场屏蔽单元(8)，电子成像探测器单元(9)和图像采集单元(10)；

离子束提取与准直单元(5)、离子质量选取单元(6)、光电子速度聚焦电极单元(7)、地磁场屏蔽单元(8)、电子成像探测器单元(9)置于真空系统(4)内；

(a)飞秒激光系统(1)产生用于对负离子进行研究所使用的超短激光脉冲基频光；

(b)光路变换单元(2)对上述飞秒激光系统(1)所产生的超短激光脉冲基频光进行光参量变换，得到不同波长的超短激光脉冲；

(c)电喷雾离子源(3)产生正离子或者负离子；

(d)真空系统(4)采用三级真空系统；

(e)离子束提取与准直单元(5)对上述纳电喷雾(3)所产生的离子进行提取、准直、加速以及整形，形成离子束源；

(f)离子质量选取单元(6)根据上述负离子束源的成分，筛选出离子束中感兴趣的单一离子成分；

(g)光电子速度聚焦电极单元(7)将上述筛选出单一的离子束源与飞秒激光作用产生的电子进行速度聚焦；

(h)外磁场屏蔽单元(8)屏蔽外界磁场对电子在无场飞行过程中造成的扭曲性干扰；

(i)电子成像探测器单元(9)对经过速度聚焦后的电子信号放大并进行成像；

(j)图像采集单元(10)对上述电子成像探测器单元(9)所成的电子的图像进行采集。

2.根据权利要求1所述的基于电喷雾离子源的的光电子成像装置，其特征在于：

飞秒激光系统(1)可以产生超短激光脉冲，上述超短激光脉冲宽度可 以是5飞秒至1000飞秒，频率在1赫兹至1M赫兹，光谱中心在800纳米附近，光谱宽度为2纳米至200纳米。

3.根据权利要求1所述的基于电喷雾离子源的光电子成像装置，其特征在于：

光路变换单元(2)将飞秒激光(1)产生的超短激光脉冲进行频率转换；

光路变换单元(2)包括光路1和光路2；

光路1依次采用二倍频晶体和三倍频晶体，通过光路1可以得到由飞秒激光系统(1)产生的超短激光脉冲的原始光波长(基频光)中心波长在800(±100)纳米附近，二倍频光中心波长在400(±50)纳米附近，三倍频光中心波长在267(±25)纳米附近；

光路2中利用光参量放大器对基频光进行光参量变换，可以得到连续可调的超短激光脉冲，波长范围在490纳米至2300纳米。

4.根据权利要求1或3所述的基于电喷雾离子源的光电子成像装置，其特征在于：

光路变换系统(2)中光路1中经过三倍频晶体之后包括有步进电极控制的精密延迟平台，结合光路2可以形成具有时间分辨的光路系统；延迟平台沿光路方向的单步移动距离可以在3微米至300微米，所对应的光路变换系统(2)的时间分辨本领在20飞秒至2000飞秒之间。

5.根据权利要求1所述的基于电喷雾离子源的光电子成像装置，其特征在于：

电喷雾离子源(3)包括样品注入系统，高压电源，加热导入通道；

上述样品注入系统的注入量为每分钟50纳升至1毫升；

上述高压电源对电喷雾针所施加的电压为1千伏特至4千伏特，可以是正电压也可以是负电压；

上述加热导入通道为一内径为20-200微米的不锈钢金属毛细管，该毛细管上所施加的温度在60度至300度。