
【化】 high-voltage glow-discharge ion source
high-handed; high pressure; high voltage
【醫】 high tension; hyperpiesia; hyperpiesis
【化】 glow discharge
【化】 ion source
【醫】 source ion
高壓輝光放電離子源(High-Voltage Glow Discharge Ion Source)是一種通過高壓電場激發氣體介質産生穩定輝光放電,從而電離氣體分子或原子形成離子束的裝置。其核心原理基于氣體放電物理:當兩極間施加數千伏高壓時,殘餘氣體分子被電離形成等離子體,電子在電場加速下與中性粒子碰撞,引發鍊式電離反應,形成自持放電現象。
該技術的關鍵參數包括放電電壓(通常為1-5 kV)、氣體壓強(10⁻²-10 Pa量級)以及電極幾何結構。根據《等離子體源技術手冊》記載,其離子束流密度可達10⁻⁶-10⁻³ A/cm²,適用于表面分析儀器的離子轟擊清洗。相較于熱陰極離子源,高壓輝光放電結構無需加熱組件,具有啟動快速、維護簡便的優勢,因此在X射線光電子能譜(XPS)和二次離子質譜(SIMS)等超高真空系統中廣泛應用。
現代改進型裝置采用脈沖調制技術,通過控制放電占空比(通常為1-10%),可将工作壓強擴展至10⁻⁴ Pa範圍,同時減少樣品熱損傷風險。該技術細節在美國真空學會期刊《Journal of Vacuum Science & Technology A》中有詳細論述。
輝光放電離子源是輝光放電質譜(GDMS)的核心組件,其核心原理是通過高壓電場激發惰性氣體産生等離子體,實現樣品的濺射和電離。以下是具體解析:
高壓輝光放電離子源通過高電壓驅動低氣壓氣體放電,實現高效濺射和電離,兼具靈敏度高、基體效應低的優勢,是固體直接分析的關鍵技術。
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