三角形电极离子阱单向出射及高阶场影响的理论模拟研究
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O657.63

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上海市经济信息委员会2015年上海市军民结合(专项〈2015〉413号)资助项目。


Theoretical Simulation for Ion Directional Ejection and Higher Fields Effects in Triangular-Electric Linear Ion Trap
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    摘要:

    为了扩展离子阱质谱仪在航天领域中的应用范围,本文利用模拟研究方式来提高三角形电极线性离子阱(Triangular-electric linear ion trap,TeLIT)的离子检测效率。本文利用模拟软件SIMION和AXSIM进行理论模拟,采用施加不对称射频电压的方式,研究TeLIT离子单向出射,并通过改变电极角度α来探究高阶电场成分对离子单向出射性能的影响。实验结果表明:当α取目前报道的最优参数140°时,在射频电压差Δ=20%处,获得的离子单向出射率可达89.5%。而当α=135°时,获得的最高离子单向出射效率接近95%,优于TeLIT最优参数α=140°时的出射率。此外,本文还讨论了不同α情况下,获得最高出射效率时,模拟质谱峰的质量分辨率,结果表明扫描速率约为1 500 Th/s时,α=135°时获得的质量分辨率可达2 500。

    Abstract:

    In order to extend the application range of linear ion trap spectrometer in aerospace field, the ion ejection efficiency of Triangular-electric linear ion trap (TeLIT) is improved by simulation studies in the research. Asymmetric radio frequency (RF) is applied on the electrodes to investigate the ion directional ejection by simulation software SIMION and AXSIM, and the influence of higher fields on ion directional ejection efficiency is studied by changing the angles of triangular electrodes. It's turned out that, when α is adopted the optimal parameter reported of 140°, the ion directional ejection efficiency could reach 89.5% with asymmetric RF voltage ratio of 20%. When α=135°, the ion directional ejection efficiency could be up to 95%,which is higher than the ejection efficiency of TeLIT with α=140°.What's more, the highest ion ejection efficiency with different α is investigated and the mass resolution of each mass spectrum is calculated. It shows that a mass resolution of 2 500 could be obtained with α=135° when the scan rate is 1 500Th/s.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

姚如娇, 何洋, 齐晓军, 肖育.三角形电极离子阱单向出射及高阶场影响的理论模拟研究[J].南京航空航天大学学报,2018,50(S2):63-68

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  • 收稿日期:2018-03-23
  • 最后修改日期:2018-05-30
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  • 在线发布日期: 2018-10-18
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