一种基于SIMION仿真的离子整形透镜结构设计的利记博彩app

本发明涉及飞行时间质谱仪中的离子整形透镜的技术范畴，尤其涉及一种基于SIMION仿真的离子整形透镜的结构设计。

背景技术：

飞行时间质谱仪中，由离子化装置产生的离子，尤其是飞行时间二次离子质谱仪中，二次离子在从一次离子方向反射出发，而进入到二次离子光学系统中时，不可避免存在初始位置分散、初始角度分散、初始能量分散和初始速度分散，这些初始条件分散会导致离子飞行时间上的差异，因而需要在离子进入质量分析器之前设计离子导向装置，对离子进行聚焦，减低离子空间发散的程度及能量、速度、角度的分散程度，以使得离子最大化地到达质量分析器。

现有的离子透镜种类很多，但是缺少一种根据特定物质的离子飞行轨迹而设计的离子透镜。本文结合SIMION仿真软件对特定物质分子的离子飞行轨迹进行分析，基于此设计了一个离子整形结构。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的目的就是设计一种基于SIMION的离子整形透镜，首先采用SIMION对设定离子的飞行轨迹进行仿真计算，再设计了一种离子整形透镜，使得离子化后的离子最大化地到达质量分析器，提高飞行时间质谱仪的精度。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

1.一种基于SIMION仿真的离子整形透镜结构设计，其特征在于其设计过程首先通过SIMION软件对离子飞行轨迹进行分析，据此设计一种离子整形透镜装置。

2.根据权利要求1所述的SIMION对离子飞行轨迹进行分析，其特征在于：采用现有静电透镜分析模拟软件SIMION8.1对离子化产生的离子飞行轨迹进行仿真，获取离子的分散轨迹。

3.根据权利要求1所述的SIMION对离子飞行轨迹进行分析，其特征在于进行仿真时，选择直接设置阵列尺寸的方式建立几何模型。

4.根据权利要求1所述的SIMION对离子飞行轨迹进行分析，其特征在于进行仿真时，所需设置的参数包括：平台空间的尺寸、对称性质、场的类型，电极的位置、形状和尺寸，离子的动能、飞行区距离、初始位置、初始速度、极板电压值。

5.根据权利要求1所述的SIMION对离子飞行轨迹进行分析，其特征在于通过仿真获得离子飞行轨迹的分散角，根据此来确定离子透镜极板间的距离和接入电压的值。

6.根据权利要求1所述的离子整形透镜，其特征在于由三个直径相同的同轴圆筒形电极组合而成的单透镜，三电极的组合形状是对称的，单透镜的两侧具有相同而恒定的电位，气质外侧两个电极的电位为零，中间电极的电位可调。

7.根据权利要求1所述的离子整形透镜，其特征还有假设三个电极的电位分别为V₁、V₂和V₃，而V₁＝V₃，因此单透镜的焦距为f的值取决于三个电极的电位值。

8.根据权利要求1所述的离子整形透镜，其特征还有：通过调整中间电极的电位值以及极板的尺寸、间距，来调节透镜的焦距，实现对离子的传输和聚焦。

9.根据权利要求1所述的离子整形透镜，其特征还有设z为电位横轴坐标，s为圆筒的间距，a为间隙中点到透镜中心的距离，则单透镜的焦距为f的值为

10.根据权利要求1所述的离子整形透镜，其特征还有：透镜安装于飞行时间质谱仪的真空系统中，且尽量充满整个真空系统，以最大范围将离子化后的离子进行整形和聚焦，并最大化地进入质量分析器中。

11.根据权利要求1所述的离子整形透镜，其特征还有：透镜的三个金属电极板之间充满绝缘材料，使得各极板相互间隔并相互绝缘。

附图说明

图1是基于SIMION仿真的离子整形透镜的方法流程图；

图2是离子整形透镜的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

1.如图1所示，基于SIMION仿真的离子整形透镜的方法流程图，一种基于SIMION仿真的离子整形透镜结构设计，其特征在于其设计过程首先通过SIMION软件对离子飞行轨迹进行分析，据此设计一种离子整形透镜装置。

2.根据权利要求1所述的SIMION对离子飞行轨迹进行分析，其特征在于：采用现有静电透镜分析模拟软件SIMION8.1对离子化产生的离子飞行轨迹进行仿真，获取离子的分散轨迹。

3.根据权利要求1所述的SIMION对离子飞行轨迹进行分析，其特征在于进行仿真时，选择直接设置阵列尺寸的方式建立几何模型。

4.根据权利要求1所述的SIMION对离子飞行轨迹进行分析，其特征在于进行仿真时，所需设置的参数包括：平台空间的尺寸、对称性质、场的类型，电极的位置、形状和尺寸，离子的动能、飞行区距离、初始位置、初始速度、极板电压值。

5.根据权利要求1所述的SIMION对离子飞行轨迹进行分析，其特征在于通过仿真获得离子飞行轨迹的分散角，根据此来确定离子透镜极板间的距离和接入电压的值。

6.如图2所示,根据权利要求1所述的离子整形透镜，其特征在于由三个直径相同的同轴圆筒形电极组合而成的单透镜，三电极的组合形状是对称的，单透镜的两侧具有相同而恒定的电位，气质外侧两个电极的电位为零，中间电极的电位可调。

7.根据权利要求1所述的离子整形透镜，其特征还有假设三个电极的电位分别为V₁、V₂和V₃，而V₁＝V₃，因此单透镜的焦距为f的值取决于三个电极的电位值。

8.根据权利要求1所述的离子整形透镜，其特征还有：通过调整中间电极的电位值以及极板的尺寸、间距，来调节透镜的焦距，实现对离子的传输和聚焦。

9.根据权利要求1所述的离子整形透镜，其特征还有设z为电位横轴坐标，s为圆筒的间距，a为间隙中点到透镜中心的距离，则单透镜的焦距为f的值为

10.根据权利要求1所述的离子整形透镜，其特征还有：透镜安装于飞行时间质谱仪的真空系统中，且尽量充满整个真空系统，以最大范围将离子化后的离子进行整形和聚焦，并最大化地进入质量分析器中。

11.根据权利要求1所述的离子整形透镜，其特征还有：透镜的三个金属电极板之间充满绝缘材料，使得各极板相互间隔并相互绝缘。