[发明专利]一种常压微波等离子体激发源装置及应用

摘要

本发明提供一种常压微波等离子体激发源，包括内管、中管、外管、校准垫、微波馈入接口、同轴电缆SMA接头、调谐活塞、侧端气体引入端口、下端气体引入端口和同轴通道。本发明具有三管同轴结构，形成具有中央通道的等离子体，既能在高功率微波状态下稳定工作，也能在低功率状态下被激发使用；常压下获得稳定的He等离子体，具很强的激发能力，测定范围广；能够减少背景发射，降低干扰；电离模式多样化既可内管引入样品进行分析，也可直接对样品表面进行实时在线监测。本发明设计合理，结构简单，操作简单，应用广泛，可用于质谱离子源、光谱仪激发源等，且无需样品预处理、样品承受能力强、测定范围广。

主权项

一种常压微波等离子体激发源装置，其特征在于，主要由三管同轴的内管（1）、中管（2）、校准垫（3）、外管（4）、微波馈入接口（5）、同轴电缆SMA接头（6）、调谐活塞（7）、侧端气体引入端口（8）、下端气体引入端口（9）和同轴通道（10）构成，内管（1）的一端与下端气体引入端口（9）固定，中管（2）位于内管（1）和外管（4）之间，校准垫（3）固定在内管（1）与中管（2）之间，同轴电缆SMA接头（6）通过螺钉固定在微波馈入接口（5）上，微波馈入接口（5）内孔与外管（4）为紧配合，同轴电缆SMA接头（6）穿过外管（4）与中管（2）相焊接，中管（2）通过其底部螺纹固定在调节活塞（7）上，并通过侧端气体引入端口（8）通入氦气或氩气，外管（4）内壁与中管（2）外侧共同形成同轴通道（10），调谐活塞（7）位于中管（2）和外管（4）之间，侧端气体引入端口（8）和下端气体引入端口（9）分别位于调谐活塞（7）的侧端和下端；所述内管（1）、中管（2）和外管（4）为圆柱通孔的同心管，材料选用紫铜，外管（4）内径与中管（2）外径比值为2.3，使其阻抗为50Ω，微波等离子体形成于内管（1）与中管（2）之间；所述常压微波等离子体激发源使用频率为5.8Ghz, 微波能反射端面（26）距离外管敞口（13）距离为1/4的5.8Ghz微波波长的奇数倍，此距离通过调谐活塞（7）调节；所述内管（1）通过其底部螺纹端面（11）固定在下端气体引入端口（9）上，下端气体引入端口（9）通过其外螺纹固定在调谐活塞（7）上，内管（1）内所通气体是氦气或氩气，或者是氦气或氩气与样品气体的混合气体；所述校准垫（3）为一带有排孔（12）的圆柱垫片，其内径与内管（1）外径一致，其外径与中管（2）内径一致，微波馈入接口（5）为长方体，中间为圆形通孔（21），通孔直径与外管（4）外径一致；所述同轴电缆SMA接头（6）内导线通过微波馈入接口（5）进入外管（4）与中管（2）之间。