[发明专利]一种气体团簇离子源产生方法及装置

摘要

本发明提供了一种气体团簇离子源产生方法，利用脉冲控制阀控制喷出脉冲式气流束，脉冲式气流束经过分束器，中性团簇粒子和部分单原子通过分束器，脉冲式气流束经过电离器进行离化，脉冲式气流束继续经过吸极，在吸极内获得初始加速度并汇聚形成收敛的圆锥形气流束，圆锥形气流束继续经过加速器和透镜后通过E型永久磁铁，形成团簇离子束。本发明同时提供了一种气体团簇离子源产生装置，包括脉冲控制阀以及沿脉冲式气流束喷出方向依次布置的分束器、电离器、吸极、加速器、透镜以及E型永久磁铁。本发明可在标准温度和一定气压下使得中性团簇在与电子的碰撞中发生电离，形成气体团簇离子，后在吸极等作用下，汇聚成团簇离子束。

主权项

1.一种气体团簇离子源产生方法，其特征在于包括以下步骤：(1)利用脉冲控制阀控制喷出脉冲式气流束，所述脉冲式气流束包含两个不同的锥形气流，其中一个锥形气流由发散式的单原子构成，另一个锥形气流由集中于脉冲式气流束中心轴的中性团簇粒子构成；(2)脉冲式气流束经过分束器，排除部分单原子，中性团簇粒子和另外部分单原子通过分束器；(3)脉冲式气流束经过电离器，电离器中产生热电子，脉冲式气流束的中性团簇粒子离化成为团簇离子，单原子离化成单原子离子；所述电离器采用中心轴与脉冲式气流束喷出方向一致的圆柱形不锈钢栅屏外壳，其内部设有两个阴极和一个位于所述两个阴极之间的阳极，阴极采用钨丝，圆柱形不锈钢栅屏外壳的两端分别通过氮化硼绝缘盘与接地的光阑相连；(4)脉冲式气流束继续经过吸极，在吸极内获得初始加速度并汇聚形成收敛的圆锥形气流束；(5)圆锥形气流束继续经过加速器和透镜进一步加速后通过E型永久磁铁，经过E型永久磁铁的磁场时，圆锥形气流束中的单原子离子和原子数小于等于100的团簇离子在洛仑磁力的作用下偏离，原子数大于100的团簇离子维持原路径穿过磁场，形成团簇离子束。