离子源

使中性原子或分子电离的部件
离子源(英文名称:Ion source),又称电离源。其功能是将进样系统引入的气态样品分子转化成离子,同时发挥准直和聚集作用,使离子汇聚成具有一定几何形状和能量的离子束进入质量分析器[1]
由于离子化所需要的能量随分子不同差异很大,因此,对于不同的分子应选择不同的电离方法。通常把能给样品较大能量的电离方法称为硬电离方法,而给样品较小能量的电离方法称为软电离方法,后一种方法适用于易破碎或易电离的样品。离子源是质谱仪的心脏,样品在很短时间(~约1μs)内发生一系列的特征电离、降解反应,从而快速获得质谱[1]

基本介绍

气体放电、电子束对气体原子(或分子)的碰撞,带电粒子束使工作物质溅射以及表面电离过程都能产生离子,并被引出成束。根据不同的使用条件和用途,目前已研制出多种类型的离子源。使用较广泛的有弧放电离子源、PIG离子源、双等离子体离子源和双彭源这些源都是以气体放电过程为基础的,常被笼统地称为弧源高频离子源则是由气体中的高频放电来产生离子的,也有广泛的用途。新型重离子源的出现,使重离子的电荷态显著提高,其中较成熟的有电子回旋共振离子源(ECR)和电子束离子源(EBIS)。负离子源性能较好的有转荷型和溅射型两种。在一定条件下,基于气体放电过程的各种离子源,都能提供一定的负离子束流。
离子源是一门具有广泛应用领域的学科,在许多基础研究领域如原子物理、等离子化学核物理等研究中,离子源都是十分重要不可缺少的设备。