速度成像系统的模拟与实验研究

发布时间：2022-12-18 05:42

　　大气气溶胶是大气中的悬浮颗粒物体系,会对人类健康、环境和气候造成很大的危害。新粒子形成作为气溶胶的重要来源,对新粒子形成的成核机制进行研究有着重大的意义,通常会将理论计算和实验仪器的观测相结合来对形成机理进行研究。可以通过质谱仪和光电子能谱仪的联用来分析团簇的组分和结构信息,最终可以得到质谱图和光电子能谱图以便于揭示化合物的存在及其性质。为了识别出团簇中不同的结构信息,所以需要保证光电子能谱仪的分辨率。因此,本文主要针对质谱-光电子能谱仪在实验中发现的问题,通过速度成像系统的模拟为仪器的实际设计和参数调试提供理论支持,提出了一种基于四极板的速度成像系统,旨在提高仪器的分辨率。1.为了保证离子束强度可以满足后续实验条件,通过调节质谱仪各部分的电压以及整体的时序进行实验,得到了强度为2000mV的碘离子束。此外,对光电子能谱仪微通道板的供电部分进行了重新设计,通过加上脉冲开关减小了噪声对于最终叠加图像的干扰。最终通过质谱和光电子能谱仪的联用进行实验,发现了实验中分辨率没有达到预期目标并且出现了光电子整体偏下的问题。2.针对在实验过程中发现的问题,对速度成像系统这一部分进行了电势、粒子轨迹和... 

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 大气气溶胶简介
        1.1.2 新粒子形成
    1.2 研究现状
        1.2.1 团簇组分及浓度的测量仪器
        1.2.2 团簇结构的测量仪器
    1.3 存在的主要问题
    1.4 本文主要研究内容
        1.4.1 速度成像系统的模拟
        1.4.2 质谱-光电子能谱联用仪的实验研究
    1.5 本文结构
第2章 相关技术介绍
    2.1 理论计算相关技术
    2.2 质谱仪相关技术
    2.3 光电子能谱技术
    2.4 速度成像技术
    2.5 速度成像系统的性能参数
    2.6 COMSOL软件介绍
    2.7 本章小结
第3章质谱与光电子能谱联用仪的实验
    3.1 引言
    3.2 离子阱质谱系统
        3.2.1 电离源的设计
        3.2.2 质量选择器的设计
        3.2.3 实验过程及结果
    3.3 光电子能谱仪系统
        3.3.1 光电子速度成像系统
        3.3.2 激光系统的调试
        3.3.3 时序控制及数据处理
    3.4 实验结果及存在的问题
    3.5 本章小结
第4章 速度成像系统的设计与实验研究
    4.1 引言
    4.2 模拟过程与分析
        4.2.1 三极板模拟过程
        4.2.2 影响分辨率的因素
    4.3 模拟结果与方案
    4.4 仪器实验研究
        4.4.1 离子束信号
        4.4.2 时序优化
        4.4.3 速度成像系统
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]小型矩形离子阱质谱仪的研制[J]. 姜杰,费强,金伟,李明,庞晓东,李彬,范志勇,许晓宇,周建光,金钦汉.  分析化学. 2007(09)

博士论文
[1]气相离子的光电子能谱和红外预解离光谱研究[D]. 池超贤.复旦大学 2011
[2]基于印刷线路板（PCB）的矩形离子阱及阵列离子阱质谱仪的研发[D]. 李晓旭.复旦大学 2009

硕士论文
[1]小型化离子漏斗的仿真设计与实验探究[D]. 张曙光.苏州大学 2018
[2]多反射飞行时间质谱仪的模拟计算与测试[D]. 刘宇.哈尔滨工程大学 2017
[3]飞行时间质谱—光电子速度成像仪[D]. 曲泽华.安徽师范大学 2013



本文编号：3721461