[实用新型]一种化学修饰的金属团簇的测试装置

说明书

本实用新型涉及新材料技术领域，一种化学修饰的金属团簇的测试装置，包括旋转底座、团簇生成器、样品座、样品、脉冲阀、储气罐、微滴喷射源、激光器、四极杆质谱、离子阱、探测器、真空腔和计算机，旋转底座及样品座均具有磁性，旋转底座能够带动样品座绕x轴旋转；环电极和加热器均位于反应腔内，环电极为环状，环电极上能够施加最高5000V的电压，加热器为圆筒状，加热器的电势保持为0V，环电极的中心轴、加热器的中心轴和细管同轴；反应腔具有出口且出口位于真空腔内，激光器发射的激光能够通过所述出口进入反应腔，并通过细管进入样品腔，从而射到样品上；微滴喷射源具有喷射口，喷射口能够喷射出超流氦微滴，所述超流氦微滴温度低于2.8K。

技术领域

本实用新型涉及新材料研发技术领域，尤其是一种用于在气相下生成化学修饰的金属团簇并进行测试的一种化学修饰的金属团簇的测试装置。

背景技术

由几十或几百个金属原子聚集而成的金属团簇是目前新材料研究中的一个重要的方面，能够应用于诸多技术领域，如环保、新能源、新材料等，激光熔蒸方法是制备金属团簇的一种常用方法，而对金属团簇进行进一步的化学修饰通常采用反应气体与金属团簇的相互作用的方法以使得反应气体中的某些化学基团与金属团簇相结合。现有技术缺陷是在激光熔蒸形成金属团簇的过程中，由于激光入射到金属样品靶表面产生的热量不均匀会导致生成的金属团簇的尺寸差别较大，再者，在需要对金属团簇进行后续的化学修饰的过程中，如果反应气体参与到了激光熔蒸的过程中，会导致生成其他产物，另外，通过激光熔蒸方法形成金属团簇的内部温度较高从而不够稳定，在后续测试的过程中容易分解，因此需要外部的低温的载体对其进行一定的冷却后再进行后续测试，所述一种化学修饰的金属团簇的测试装置能够解决问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型采用可旋转的样品座以及特殊的载气与反应气体的供气方法，并将金属团簇嵌入到低温的超流氦的微滴中进行后续的测量实验。

本实用新型所采用的技术方案是：

所述一种化学修饰的金属团簇的测试装置包括旋转底座、团簇生成器、样品座、样品、脉冲阀I、储气罐I、脉冲阀II、储气罐II、微滴喷射源、激光器、四极杆质谱、离子阱、探测器、真空腔和计算机，脉冲阀I、脉冲阀II和探测器均电缆连接计算机，通过计算机能够控制脉冲阀I与脉冲阀II的开启或关闭，团簇生成器包括腔体、样品腔、进气管I、细管、进气管II、反应腔、环电极和加热器，xyz为三维空间坐标系，环电极外接有电压源，加热器外接有电流源，团簇生成器的一端具有旋转底座，所述样品腔、细管和反应腔依次连接且均位于腔体内，进气管I的一端连接于样品腔、另一端位于腔体的外面并连接于脉冲阀I，脉冲阀I通过气管连接于储气罐I，储气罐I中储存有载气；进气管II的一端连接于细管的侧面、另一端位于腔体的外面并连接于脉冲阀II，脉冲阀II通过气管连接于储气罐II，储气罐II中储存有反应气体；样品固定于样品座上并均位于样品腔内；真空腔具有能够透过激光的窗口；旋转底座及样品座均具有磁性，旋转底座能够带动样品座绕x轴旋转；环电极和加热器均位于反应腔内，环电极为环状，加热器为圆筒状，环电极的中心轴、加热器的中心轴和细管同轴且均沿x方向，环电极上能够施加最高5000伏的电压，加热器的电势保持为零伏；反应腔具有出口，所述出口位于真空腔内并朝向x正方向，环电极和加热器距离反应腔的出口分别为10厘米和2厘米，激光器发射的激光能够通过所述出口进入反应腔，并通过细管进入样品腔，从而射到样品上；微滴喷射源、四极杆质谱、离子阱和探测器沿y负方向依次排列且均位于真空腔内，微滴喷射源具有喷射口，并能够通过所述喷射口向y负方向喷射出超流氦微滴，所述超流氦微滴温度低于2.8K，每个所述超流氦微滴中包含的氦原子数目为10000到20000个，反应腔出口的轴线位于微滴喷射源和四极杆质谱之间、且与微滴喷射源的喷射口的轴线在xy平面内呈90度角。样品为金属；进气管I的内径为2mm，进气管II的内径为1.6mm；细管的内径为2mm、长度为15mm；加热器的内径为6mm，反应腔的出口的直径为2mm。

制备化学修饰的金属团簇并对其进行测量的步骤：