二次離子質(zhì)譜（Secondary Ion Mass Spectroscopy,SIMS）是分析化學(xué)中非常重要的一種測(cè)試方法,具有高質(zhì)量分辨率、高檢測(cè)靈敏度和可微區(qū)微量分析等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于分析化學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)及地球科學(xué)等領(lǐng)域。二次離子質(zhì)譜儀由離子源、質(zhì)量分析器和檢測(cè)器系統(tǒng)三部分構(gòu)成,當(dāng)二次離子質(zhì)譜應(yīng)用于稀土元素分析和地質(zhì)年代學(xué)分析時(shí),常采用的是能夠提供O^-離子束的雙等離子體離子源。放電電源是雙等離子體離子源重要部件之一,是產(chǎn)生一次離子束并保持束流持續(xù)穩(wěn)定的能量來(lái)源。一次離子束是直接從放電電流中所提取,放電電源的穩(wěn)定和放電電流的大小能夠影響著一次離子束的穩(wěn)定與強(qiáng)度。論文依托于國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專(zhuān)項(xiàng)“同位素地質(zhì)年代學(xué)專(zhuān)用TOF-SIMS（Time of Flight Secondary Ion Mass Spectroscopy）科學(xué)裝置”項(xiàng)目,研制出適用于該儀器的放電電源具有重要意義。根據(jù)放電電源的實(shí)際需求、工作方式等特點(diǎn)對(duì)放電電源進(jìn)行總體方案的設(shè)計(jì),其中包括電源主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇和電源控制方案的選擇。通過(guò)分析不同種類(lèi)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn),選用全橋變換器... 

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二次離子質(zhì)譜儀結(jié)構(gòu)圖

為地球科學(xué)、宇宙科學(xué)的發(fā)展提供新的技術(shù)手段。為保證，TOF-SIMS-REE 儀器對(duì)于一次離子束要求極高。雙等離子體夠產(chǎn)生正、負(fù)離子的離子發(fā)生器，具有電離效率高和離子流穩(wěn)離子質(zhì)譜儀所使用的一次離子源中雙等離子體離子源提供一所以 TOF-SIMS-REE 儀器使用的一次離子源是雙等離子體離離子體離子源結(jié)構(gòu)圖如圖 1.2 所示，由陰極、中間電極、陽(yáng)極電極和散熱片等構(gòu)成[16]。其工作原理是：工作氣體通過(guò)進(jìn)氣，離子源的陰極與陽(yáng)極之間存在放電電場(chǎng)，在陰極與陽(yáng)極之間的電壓差。陰極向陽(yáng)極濺射電子，電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與氣體發(fā)生電，使氣體電離產(chǎn)生離子。中間電極的電位是懸浮在陰極與近軸心處距離較近，會(huì)在中間電極與陽(yáng)極之間產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，增的概率，保證電弧放電的穩(wěn)定。氣體電離之后，得到大量的離子加速，得到所需要的一次離子束。

束的穩(wěn)定與強(qiáng)度。圖 1.3 儀器 TOF-SIMS-REE 分析結(jié)果與放電電源的關(guān)系圖1.3為儀器TOF-SIMS-REE分析結(jié)果與放電電源的關(guān)系。放電電源的參數(shù)、工作方式以及穩(wěn)定性都會(huì)影響儀器分析結(jié)果的精度，所以放電電源是影響儀器整體性能的關(guān)鍵部件之一。國(guó)外商業(yè)化的 SIMS 儀器（如澳大利亞科學(xué)儀器公司的SHRIMP 儀器）都有配套的放電電源，但基于技術(shù)的壟斷與商業(yè)保密，并沒(méi)有公開(kāi)的資料可供參考。目前國(guó)內(nèi) TOF-SIMS 儀器的研發(fā)也僅處于起步階段，本論文

【參考文獻(xiàn)】：
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