基于微机电系统加工技术的微小型矩形离子阱的研制

摘要

矩形离子阱(RIT)不仅具有线性离子阱(LIT)捕获效率高和存储容量大等特点,还兼具圆柱形离子阱(CIT)易加工和装配的优点,具有小型化的优势.为了使RIT进一步微小型化,本研究采用微机电系统(MEMS)和激光切割技术加工微小型RIT,并通过模拟仿真分析RIT的各项参数与其内部电场成分的关系.结果表明:固定离子阱非出射方向的场半径为1.4 mm,拉伸离子出射方向的场半径为1.60 mm,在电极厚度为50μm时,分析m/z 119离子的质量分辨率可达到452.使用MEMS工艺可制备高精度、微米级的微小型RIT.质谱分析表明,制备的微小型RIT对m/z391的邻苯二甲酸二辛酯具有高于500的质量分辨能力,该结果验证了其结构设计的正确性以及MEMS工艺制备的可行性,为矩形离子阱的进一步微小型化奠定了良好基础.