离子检测器的安装装置及离子检测器

技术领域

本发明涉及质谱仪技术领域，特别是涉及一种离子检测器的安装装置及离子检测器。

背景技术

飞行时间质谱仪是通过离子在一定距离真空无场区内按不同质荷比以不同时间到达检测器，从而建立质谱图的质谱仪，其工作原理为在真空环境下，物质分子在电离室被离子源电离成分子离子，不同的离子在加速区获得相同的加速能量，离子由加速区引出，凭惯性进入无场区自由飞行再被反射区反射后，离子将根据不同质荷比大小分别进入检测器进行分离检测。在检测器中，通常使用微通道离子检测器(micro-channel plate，简称MCP)作为标准配置检测器，通常MCP的工作寿命只有几年，当其衰减到无法满足检测需求时，就需要对MCP进行更换。

传统技术中，检测器固定在飞行腔内，供电线焊接在外腔体上，信号线与外墙体的插座连接。当需要对检测器的MCP进行更换时，需要在腔体内操作，操作难度大，耗费时间，且容易对元器件造成损伤。

发明内容

基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种离子检测器的安装装置及离子检测器，能够有效提高离子检测器的拆装便利性。

其技术方案如下：一种离子检测器的安装装置，包括：固定座，所述固定座上设有通孔、连接部及安装部，所述连接部用于使得固定座与腔体可拆卸连接，所述安装部与所述固定座的一侧面连接，所述安装部用于连接检测器；插座组件，所述插座组件设置于所述通孔的孔壁上，所述插座组件用于分别与检测器的供电线和信号线电性连接，并分别与电源的插头和信号处理设备插头电性连接。

上述离子检测器的安装装置，在安装过程中，首先，将检测器与安装部连接；然后，将检测器的供电线和信号线分别与插座组件电性连接；最后，将固定座通过连接部与腔体连接，使得检测器位于腔体中能够正常工作，并且将插座组件与电源的插头和信号处理设备的插头连接。如此，检测器与离子检测器的安装装置成模块化设计，当需要对检测器内的MCP进行更换时，只需要将插头从插座组件上拔下，在将固定座从腔体上拆卸下，即可将检测器从腔体内取出，进而对检测器内的MCP进行更换，或者对模块化的离子检测器整体进行更换，有效降低了检测器布线的复杂程度，无需在腔体内进行焊接操作，有利于提高离子检测器的拆装和维修便利性，提高工作效率。

在其中一个实施例中，所述插座组件包括第一LEMO座与第二LEMO座，所述第一LEMO座与所述第二LEMO座间隔设置于所述固定座上，所述通孔为至少两个，两个所述通孔分别对应设置于所述第一LEMO座与所述第二LEMO座。

在其中一个实施例中，所述连接部为两个以上，两个以上所述连接部沿所述固定座的周向间隔设置，两个以上所述连接部均用于与腔体可拆卸连接。

在其中一个实施例中，所述离子检测器的安装装置还包括底座，所述底座与所述安装部连接，所述底座用于与检测器可拆卸连接。

一种离子检测器，包括检测器及上述实施例中任意一项所述的离子检测器的安装装置，所述检测器与所述安装部可拆卸连接。

上述离子检测器，在安装过程中，首先，将检测器与安装部连接；然后，将检测器的供电线和信号线分别与插座组件电性连接；最后，将固定座通过连接部与腔体连接，使得检测器位于腔体中能够正常工作，并且将插座组件与电源的插头和信号处理设备的插头连接。如此，检测器与离子检测器的安装装置成模块化设计，当需要对检测器内的MCP进行更换时，只需要将插头从插座组件上拔下，在将固定座从腔体上拆卸下，即可将检测器从腔体内取出，进而对检测器内的MCP进行更换，或者对模块化的离子检测器整体进行更换，有效降低了检测器布线的复杂程度，无需在腔体内进行焊接操作，有利于提高离子检测器的拆装和维修便利性，提高工作效率。

在其中一个实施例中，所述连接部为连接孔，所述固定座通过连接孔用于与腔体螺栓连接。

在其中一个实施例中，所述检测器包括微通道板组件、连接座、阳极屏蔽板及支杆，所述连接座与所述阳极屏蔽板分别设置于所述微通道板组件的相对两侧，所述支杆穿过并固定所述微通道板组件、连所述接座及所述阳极屏蔽板，所述连接座与所述阳极屏蔽板均与所述安装部可拆卸连接。

在其中一个实施例中，所述检测器还包括绝缘固定板，所述绝缘固定板设置于所述微通道板组件与阳极屏蔽板之间，所述微通道板组件的信号线穿过所述阳极屏蔽板与所述绝缘固定板，并电性连接于所述插座组件，所述微通道板的供电线穿过所述连接座，并电性连接于所述插座组件。

在其中一个实施例中，所述检测器还包括屏蔽线固定座，所述屏蔽线固定座与所述阳极屏蔽板背向所述微通道板组件的一侧连接，所述屏蔽线固定座用于固定信号线。

在其中一个实施例中，所述检测器还包括绝缘套，所述绝缘套套设在所述支杆上，且所述绝缘套设置于所述绝缘固定板与所述微通道板组件之间。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例中所述的检测器的结构示意图；

图2为一实施例中所述的离子检测器的结构示意图；

图3为一实施例中所述的离子检测器的另一视角结构示意图一；

图4为一实施例中所述的离子检测器的另一视角结构示意图二。

附图标记说明：

100、离子检测器的安装装置；110、固定座；111、通孔；112、连接部；113、安装部；120、插座组件；121、第一LEMO座；122、第二LEMO座；130、底座；200、离子检测器；210、检测器；211、微通道板组件；212、连接座；213、阳极屏蔽板；214、支杆；215、绝缘固定板；216、屏蔽线固定座；217、绝缘套；219、锁紧件。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，图1示出了本发明一实施例中所述的检测器210的结构示意图；

图2示出了本发明一实施例中的离子检测器200的结构示意图；图3示出了本发明一实施例中的离子检测器200的另一视角结构示意图一；图4示出了本发明一实施例中的离子检测器200的另一视角结构示意图二。本发明一实施例提供了的一种离子检测器的安装装置100，包括：固定座110与插座组件120。固定座110上设有通孔111、连接部112及安装部113，连接部112用于使得固定座110与腔体可拆卸连接。安装部113与固定座110的一侧面连接，安装部113用于连接检测器210。插座组件120设置于通孔111的孔壁上，插座组件120用于分别与检测器210的供电线和信号线电性连接，并分别与电源的插头和信号处理设备插头电性连接。

上述离子检测器的安装装置100，在安装过程中，首先，将检测器210与安装部113连接；然后，将检测器210的供电线和信号线分别与插座组件120电性连接；最后，将固定座110通过连接部112与腔体连接，使得检测器210位于腔体中能够正常工作，并且将插座组件120与电源的插头和信号处理设备的插头连接。如此，检测器210与离子检测器的安装装置100成模块化设计，当需要对检测器210内的MCP进行更换时，只需要将插头从插座组件120上拔下，再将固定座110从腔体上拆卸下，即可将检测器210从腔体内取出，进而对检测器210内的MCP进行更换，或者对模块化的离子检测器200整体进行更换，有效降低了检测器210布线的复杂程度，无需在腔体内进行焊接操作，有利于提高离子检测器200的拆装和维修便利性，提高工作效率。

需要说明的是，插座组件120用于分别与检测器210的供电线和信号线电芯连接应理解为，插座组件120能够分别连接供电线和信号线，且插座组件120可为一个整体设置在通孔111的孔壁上，也可为分体式的设置在两个通孔111的孔壁上。

在一个实施例中，请参阅图2与图3，插座组件120包括第一LEMO座121(雷莫插头座)与第二LEMO座122((雷莫插头座))。第一LEMO座121与第二LEMO座122间隔设置于固定座110上，通孔111为至少两个。两个通孔111分别对应设置于第一LEMO座121与第二LEMO座122。如此，通过第一LEMO座121与第二LEMO座122能够分别与电源的插头和信号处理设备的插头进行插接，进而对检测器210进行供电，信号处理设备能够接收采集检测器210的信号，插接的方式简单便捷，有利于提高使用效率和拆装的便利性。

在一个实施例中，请参阅图2与图3，连接部112为两个以上，两个以上连接部112沿固定座110的周向间隔设置，两个以上连接部112均用于与腔体可拆卸连接。如此，通过两个以上连接部112与腔体连接，能够提高固定座110与腔体的连接稳定性，保证检测器210的使用可靠性。

可选地，固定座110的形状可为圆形、方形、矩形、三角形、五边形或其它不规则形状。

具体地，请参阅图2与图3，固定座110为具有一定厚度的方形板，连接部112为四个，四个连接部112沿固定座110的四个角上间隔设置。如此，方便与腔体配合，同时，通过四个连接部112与腔体连接，能够提高固定座110与腔体的连接稳定性，保证检测器210的使用可靠性。本实施例仅提供一种固定座110的具体形状选择，但并不以此为限。

可选地，连接部112与腔体的连接方式可为螺栓连接、螺钉连接、螺纹连接、卡接、粘接、销接、磁吸连接或其它连接方式。

具体地，请参阅图2，图3与图4，连接部112为连接孔，固定座110通过连接孔用于与腔体螺栓连接。如此，有利于保证固定座110与腔体的连接稳定性，提高离子检测器200的使用可靠性。同时，螺栓连接的方式方便拆卸，有利于提高检测器210的拆装便利性，进而提高检测器210中MCP的更换效率。当然，固定座110还能够通过螺钉与腔体连接。本实施例仅提供一种连接部112的具体实施方式，但并不以此为限。

其中，安装部113可为安装面、安装槽、安装孔、安装块或其它安装结构。

在一个实施例中，安装部113为凸台，凸台朝背向所述插接组件的一端凸起设置。如此，在凸台上设置连接等结构能够保证固定座110的结构强度，进而提高离子检测器的安装装置100的整体品质。同时凸台的凸起设置能够使得检测器210伸入腔体的预设部位，进而保证检测器210的工作可靠性。

在一个实施例中，请参阅图2，图3与图4，离子检测器的安装装置100还包括底座130，底座130与安装部113连接，底座130用于与检测器210可拆卸连接。如此，检测器210通过底座130与安装部113连接，能够保证固定座110的连接稳定性，同时保证检测器210的使用可靠性。

可选地，底座130与安装部113的连接方式可为粘接、螺栓连接、螺纹连接、焊接、卡扣连接、插接或其它连接方式，又或者是，底座130与连接座212为一体成型结构。

具体地，请参阅图2，底座130与安装部113通过螺钉连接固定。进一步地，底座130通过三个螺钉与安装部113固定。如此，方便底座130的拆卸，同时保证底座130与安装部113的连接稳定性，进而提高离子检测器200的整体品质和使用寿命。本实施例仅提供一种底座130与安装部113的具体连接方式，但并不以此为限。

在一个实施例中，请参阅图2、图3及图4，本发明还提供一种离子检测器200，包括检测器210及上述实施例中任意一项的离子检测器的安装装置100，检测器210与安装部113可拆卸连接。

上述离子检测器的安装装置100，在安装过程中，首先，将检测器210与安装部113连接；然后，将检测器210的供电线和信号线分别与插座组件120电性连接；最后，将固定座110通过连接部112与腔体连接，使得检测器210位于腔体中能够正常工作，并且将插座组件120与电源的插头和信号处理设备的插头连接。如此，检测器210与离子检测器的安装装置100成模块化设计，当需要对检测器210内的MCP进行更换时，只需要将插头从插座组件120上拔下，在将固定座110从腔体上拆卸下，即可将检测器210从腔体内取出，进而对检测器210内的MCP进行更换，或者对模块化的离子检测器200整体进行更换，有效降低了检测器210布线的复杂程度，无需在腔体内进行焊接操作，有利于提高离子检测器200的拆装和维修便利性，提高工作效率。

在一个实施例中，请参阅图1，检测器210包括微通道板组件211、连接座212、阳极屏蔽板213及支杆214。连接座212与阳极屏蔽板213分别设置于微通道板组件211的相对两侧，支杆214穿过并固定微通道板组件211、连接座212及阳极屏蔽板213，连接座212与阳极屏蔽板213均与安装部113可拆卸连接。如此，通过支杆214依次串联起连接座212、微通道板组件211及阳极屏蔽板213，再将连接座212和阳极屏蔽板213连接在底座130上，进而使得检测器210固定在固定座110上。

具体地，微通道板组件211包括三片微通道板MCP，三片微通道板MCP沿微通道板组件211的厚度方向为上、中、下同轴心布置，上方微通道板MCP11与中间微通道板MCP11之间以及中间微通道板MCP与下方微通道板MCP之间接有检测器210电极片。上方微通道板MCP与阳极板之间设有检测器210电极板，检测器210电极板电性连接于上方微通道板MCP的背面，并与阳极板隔离绝缘。

其中，为了理解与说明微通道板组件211的厚度方向，以图1为例，微通道板组件211的厚度方向为图1中直线S

进一步地，请参阅图1，支杆214为四个，四个支杆214沿阳极屏蔽板213的周向间隔设置。如此，有利于提高阳极屏蔽板213与连接座212的连接稳定性，进而提高检测器210的整体结构稳定性。

更进一步地，请参阅图1，所述支杆214为由聚醚醚酮制成的圆柱形长杆，支杆214的两端均设有螺纹。支杆214上设有锁紧件219，锁紧件219与支杆214锁紧配合。具体地，锁紧件219为螺母。如此，有利于提高阳极屏蔽板213与连接座212的连接稳定性，进而提高检测器210的整体结构稳定性。

在一个实施例中，请参图1与图2，检测器210还包括绝缘固定板215。绝缘固定板215设置于微通道板组件211与阳极屏蔽板213之间，微通道板组件211的信号线穿过阳极屏蔽板213与绝缘固定板215，并电性连接于插座组件120。微通道板的供电线穿过连接座212，并电性连接于插座组件120。如此，阳极屏蔽板213能够对信号线起屏蔽作用，提高输出信号的信噪比。

信号线由外到内依次为屏蔽层、绝缘层和线芯，屏蔽层经屏蔽线固定座216与阳极屏蔽板213相连接，线芯一端通过阳极引线螺钉与阳极板相连接，另一端与第二LEMO座122相连接。信号线用于传输电信号，将阳极板所接受的电信号传输到外置的数据采集卡中。

进一步地，请参图1与图2，阳极绝缘固定板215为由聚醚醚酮制成的有一定厚度的方形板，中心开有与阳极板同样大小的凹槽，凹槽用于固定阳极板，并将阳极板与阳极屏蔽板213隔离绝缘，阳极绝缘固定板215四个对角分别开有圆形通孔，圆形通孔套设在支杆214上，圆形通孔用于固定阳极绝缘固定板215。

在一个实施例中，请参阅图1与图2，检测器210还包括屏蔽线固定座216，屏蔽线固定座216与阳极屏蔽板213背向微通道板组件211的一侧连接，屏蔽线固定座216用于固定信号线。如此，有利于提高信号线的使用寿命，提高信号的屏蔽作用，保证信号的纯净，减少噪声，提高信噪比。

具体地，请参阅图1与图2，屏蔽线固定座216为由金属制成的圆柱形平板，正面中心设有用圆形通孔，用于穿过信号线。屏蔽线固定座216的正面中心旁设有四个对称的圆形通孔，用于将固定屏蔽线固定座216固定在阳极屏蔽板213上。

在一个实施例中，请参阅图1与图2，检测器210还包括绝缘套217，绝缘套217套设在支杆214上，且绝缘套217设置于绝缘固定板215与微通道板组件211之间。如此，有利于提高阳极的绝缘效果，进而保证检测器210的使用可靠性。

具体地，请参阅图1与图2，绝缘套217为由陶瓷制成的具有一定厚度的圆柱形套环，绝缘套217中心开有圆形通孔，圆形通孔的大小与检测器210的电极片圆形通孔大小一致。如此，能够使得绝缘套217套设在支杆214上，并夹持于阳极绝缘固定板215之间，有效保证绝缘效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。