電子轟擊式離子源廣泛應(yīng)用于氣體同位素質(zhì)譜、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、殘氣分析儀等科學(xué)儀器。電子轟擊式離子源是利用燈絲發(fā)射的具有一定動(dòng)能的電子去轟擊進(jìn)入離子源的樣品氣體，使中性分子或原子產(chǎn)生電離。電子轟擊式離子源技術(shù)成熟，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電離效率高，廣泛應(yīng)用于氣體同位素質(zhì)譜、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、殘氣分析儀等科學(xué)儀器。目前商業(yè)上采用離子源電離室設(shè)計(jì)中主要采用雙極場(chǎng)引出離子，電離室與拉出極之間由幾十伏到幾百伏的電壓，電子在加速場(chǎng)的作用下被引出。這種離子源在結(jié)構(gòu)上限制了離子引出效率進(jìn)一步提高的可能性，只有近軸部分的離子才能通過狹縫，而且離子源出射角度較大，不利于離子傳輸。
為提高離子引出效率，中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所支撐系統(tǒng)工程師張建超發(fā)明了一種新型電子轟擊離子源的試驗(yàn)裝置及其設(shè)計(jì)方法，并于近期獲得國(guó)家專利授權(quán)。
該發(fā)明創(chuàng)新性地提出，在電離室空間內(nèi)引入四極場(chǎng)，改善電離室的空間分布，進(jìn)而提高離子源的離子引出效率。同時(shí)，發(fā)明人還在離子源的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，既保證了樣品氣體的密度，同時(shí)還能保證儀器的記憶效應(yīng)。此外，通過改善燈絲發(fā)射系統(tǒng)以進(jìn)一步提高離子產(chǎn)率。以上三個(gè)方面的綜合改進(jìn)有效提高了質(zhì)譜儀器的靈敏度。該離子源可用于惰性氣體質(zhì)譜，氣體同位素質(zhì)譜等磁式質(zhì)譜，也可以用于四級(jí)桿質(zhì)譜和飛行時(shí)間質(zhì)譜。
