一種熱電離質(zhì)譜離子化器電源的研制

吳俊強，劉桂方，郭冬發(fā)，李伯平

（核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，北京 100029）

熱電離質(zhì)譜儀是一種能夠獲得高穩(wěn)定度和高精確性的同位素比值分析儀器，在地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)、核工業(yè)和環(huán)境示蹤研究等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用［1］。它主要由離子化器（離子源）、離子透鏡組件、質(zhì)量分析器、檢測器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等幾大部分組成。它的基本原理：樣品中成分在離子化器中電離形成離子，經(jīng)過引出、聚焦后形成矩形離子束流，經(jīng)過離子傳輸透鏡進入質(zhì)量分析器，再聚焦到檢測器焦平面，離子依據(jù)質(zhì)荷比大小依次進入布置在焦平面上的檢測器，經(jīng)過信號放大和轉(zhuǎn)換，由計算機進行信號處理，得到不同質(zhì)荷比的離子流強度，進而得到同位素比值。熱電離離子源是最早應(yīng)用于質(zhì)譜儀的離子源之一，也是分析固體樣品的常用離子源。它具有電離效率高、能量色散小等特點，是一種很穩(wěn)定的離子源，其與磁質(zhì)譜聯(lián)用在同位素比值測量及同位素示蹤等領(lǐng)域應(yīng)用較廣［2］。

離子化器是實現(xiàn)樣品物質(zhì)離子化的場所。對于熱電離質(zhì)譜儀，產(chǎn)生的離子流穩(wěn)定性取決于離子化器電源的性能，這就要求離子化器電源輸出的電流穩(wěn)定，紋波要小。同時為把離子引出，需要在離子化器上施加懸浮高壓。而能夠?qū)崿F(xiàn)懸浮高壓且滿足要求的電源較少，需要定制，成本較高，可靠性有可能得不到保證。對熱電離質(zhì)譜離子化器進行自主研制，既能節(jié)約成本，又能為提高性能提供技術(shù)保障。……