[发明专利]一种用于质谱和光电子速度成像共同探测的装置

说明书

一种用于质谱和光电子速度成像共同探测的装置，涉及质谱及光电子成像。设有质谱MCP检测器、光电子速度成像透镜系统、成像探测系统、第1螺旋直线导入器、第2螺旋直线导入器、第3螺旋直线导入器、第1滑轨和第2滑轨；所述质谱MCP检测器与第3螺旋直线导入器相连，所述第3螺旋直线导入器调节成像探测系统的垂直高度，第1螺旋直线导入器、第2螺旋直线导入器与光电子速度成像透镜系统相连，旋转第1螺旋直线导入器和第2螺旋直线导入器调节光电子速度成像透镜系统的水平位置，光电子速度成像透镜系统设在第1滑轨和第2滑轨上。

技术领域

本发明涉及质谱及光电子成像，尤其是涉及一种用于质谱和光电子速度成像共同探测的装置。

背景技术

团簇广泛存在于自然界和人类的实践活动中，目前对于团簇科学的研究集中在探究团簇的组成、几何电子结构和反应特性等方面([1]León I,Yang Z,Liu HT,Wang LS.TheDesign and Construction of a High-Resolution Velocity-Map Imaging Apparatusfor Photoelectron Spectroscopy Studies of Size-Selected Clusters[J].Rev SciInstrum.2014,85(8))，飞行时间质谱可以直接观测气象团簇离子的质量分布，根据其质谱峰的相对强度，还可以判断不同尺寸的团簇的稳定性，在确定离子组分和反应活性方面效果显著，但质谱不能直接给出物质的电子结合结构信息，需要与不同的谱学方法连用，通过光电子速度成像得到的光电子能谱可以获得中心分子或团簇的电子亲和势、电子激发态的激发能，有时还可获得电子态的振动精细结构([2]Yandell MA,King SB,NeumarkDM.Time-Resolved Radiation Chemistry:Photoelectron Imaging of TransientNegative Ions of Nucleobases[J].J Am Chem Soc.2013,135(6):2128-31)。飞行时间质谱和光电子速度成像的结合则满足了确定团簇种类和得到物质电子结构信息的双重要求。

目前，国内外飞行时间质谱光电子速度成像仪的设计，多是将质谱检测器置于光脱附点前面某一位置，得到确定质量数离子后，通过质量门排斥其它离子通过或通过计算得到到达光脱附点的时间施加脉冲来光脱附某一特定离子([3]唐紫超,刘志凌,谢华,张世宇.一种用于离子成像的共线式成像检测器[P].中国专利：CN 205139397 U,2016-04-06)。质量门多有三片电极片构成，其中两片带有栅网，这会造成离子数量的损失，而通过计算得到时间施加脉冲的方式则每次实验均需计算且需在计算时间附近进行时间扫描以准确脱附。另外，以上两种方法都不能真实呈现出离子位于光脱附点处的物种和信号质量信息。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供能既能在光脱附点测量质谱信号又能在光脱附点进行光脱附电子成像的一种用于质谱和光电子速度成像共同探测的装置。

本发明设有质谱MCP检测器、光电子速度成像透镜系统、成像探测系统、第1螺旋直线导入器、第2螺旋直线导入器、第3螺旋直线导入器、第1滑轨和第2滑轨；所述质谱MCP检测器与第3螺旋直线导入器相连，所述第3螺旋直线导入器调节成像探测系统的垂直高度，第1螺旋直线导入器、第2螺旋直线导入器与光电子速度成像透镜系统相连，旋转第1螺旋直线导入器和第2螺旋直线导入器调节光电子速度成像透镜系统的水平位置，光电子速度成像透镜系统设在第1滑轨和第2滑轨上。

所述光电子速度成像透镜系统设有参考电极片和三场加速电极片。

所述成像探测系统设有MCP、荧光屏和CCD相机。