摘要：文章将碳纳米管电子源应用于高稳定电离真空计,通过结构和电参数优化,研制了样机,并开展了样机计量特性的实验研究,研究结果表明,新型电离规在6.87×10^(-6)Pa~6.45×10^(-5)Pa的压力范围内,灵敏度在0.200 Pa^(-1)~0.245 Pa^(-1)的范围内波动,与仿真灵敏度0.250 Pa^(-1)的偏差最大为20%,灵敏度波动小于5.96%,证明该结构设计合理,有望应用于超高真空校准及精确测量领域。

摘要：高精度数值仿真算法是研究离子阱中离子的运动特征、仿真设计与优化离子阱质谱仪器的关键。本研究探讨了2种基于四阶、五阶龙格-库塔算法的数值方法,求解离子在离子阱内的运动方程——Mathieu方程。通过Matlab编程进行离子轨迹仿真实验,计算精度、初值、时间步长等因素对计算结果的影响。结果表明,五阶龙格-库塔算法可以满足离子阱的仿真要求,能实现高精度离子轨迹计算。

摘要：以四极质谱的理论为出发点,阐述了离子运动轨迹的高可靠数值计算模型.结合仪器研发的实际需要,着重讨论四极质谱离子轨迹仿真系统的设计与实现,并应用该系统对四极离子阱中的高阶场、偶极激发和空间电荷效应进行了仿真论证,结果表明了仿真系统的有效性.

摘要：通过控制电离区域内的电子轨迹和电子能量,能够使计量级电离真空计实现高稳定的超高真空测量。设计了一种基于碳纳米管(CNT)电子源的计量级电离真空计,构建了物理模型,模拟计算了电子透过率、电子传输效率和灵敏度等关键参数,并分析了不同的电子发射分布、电极电压和制造安装公差对灵敏度稳定性等关键参数的影响。该真空计的理论计算灵敏度为0.2517 Pa^(-1),标准偏差为7.7538×10^(-5)Pa^(-1)。

摘要：随着空间探测技术的发展,对火星、月球等星体表面土壤成分分析以及生命物质探寻已成为未来空间探测的重要目标。利用小型化质谱计原位探测外星球地表以及地下物质组成是研究的重要内容之一,NASA、ESA等都于近年来开始了离子阱质谱技术的研究以及空间应用。随着我国深空探测活动和空间科学实验的快速推进,对发展小型化、低质量、低功耗的离子阱质谱技术也提出了迫切需求。基于对线性离子阱的基本原理,对空间探测用小型化线性离子阱的相关参数进行设计,并利用SIMION软件进行了初步的模拟仿真和验证。结果表明,小型化后的线性离子阱能够满足基本的质谱分析要求,为空间探测用线性离子阱的研制提供了必要的设计依据。