电子轰击电离源

电子轰击电离源（一）
原理：
利用一定量的高能电子束使得气态的样品分子或原子电离的电离源
称之为电子轰击电离源。

EI 源作为一种最早利用于有机质谱分析的
离子源，以其结构简单、电离效率高、性能稳定、操作方便、通用性
强而广泛应用于有机质谱、气体质谱和同位素质谱仪等商业仪器。

结构：
EI 源一般由电离盒（Ion source block ）、灯丝（filament ）、栅极、狭缝、电子收集器（electron trap ）推斥电极（repeller ）、一对永久磁铁（permanent magnets ）、电离盒加热器、热电偶及一套离子光学
系统组成。

离子形成：
在一定的真空条件下，当电流通过阴极时，灯丝温度高达2000 ℃，炽热灯丝内的自由电子无规则运动加剧，大量无规则运动的电子动能大于金属表面逸出功，大量电子从其表面逸出产生热电子发射，发射
的电子在电离电压（电离盒和灯丝之间的电压差）下加速获得能量，
经过栅极聚焦成束后经电离盒中间的狭缝进入电离盒，在电离盒内，
电子与气态的样品分子或原子相互作用，当电子的能量高于样品的离
子化能，电子与样品分子或原子经过有效的碰撞截面碰撞，使样品分
子或原子电子。

沿电子束运动方向上的配备一对永久性磁铁，磁场线
方向与电子入射方向一致，电子束中发生偏转的电子磁场力的作用下
（洛伦兹力）有效降低电子束在电离盒中的扩散。

实际操作过程中电
子束在电离盒内做直径为1mm 作用的螺旋运动。

电子的螺旋运动有效提高了电子与气态分子或原子的作用几率，从而提高源的电离效率。

离子在电离盒中一旦形成，就会立即推斥电极和引出电极的作用下被导出电离盒，再经有聚焦电极和z 向偏转电极组成的离子光学系统的作用下离子聚焦成束并传输至后续质量分析器分析检测。

对于正离子
模式分析，电离盒加数千伏的整高压，推斥电极电位稍高于电离盒电位；对于负离子模式分析，电离盒加负高压，引出电极通常接地。

因
此电离盒和引出电极之间的电位差（离子加速电压）等于电离盒上所
加电压，带电离子在电离盒和引出电极之间的电场作用下获得动能，
经离子光学系统聚焦传输，以一定的动能进入质量分析器。

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