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作者：李凯;王雷;王海舟;
单位：钢铁研究总院有限公司;钢研纳克检测技术股份有限公司;
摘要：在电感耦合等离子体串联质谱仪（ICP-MS/MS）中，使待分析物的离子束流进入后级真空系统并有效地在各个极杆之间传输的聚焦透镜，是ICP-MS/MS的设计难点之一。本文描述了浸没透镜、膜孔透镜和Einzel透镜3种典型聚焦透镜模型，使用SIMION仿真软件进行了数值建模，并对焦距、聚焦半径、电压极差等参数进行了仿真对比，根据对比结果优选出适合ICP-MS/MS的透镜模型。将优选的透镜模型置于ICP-MS/MS离子通路中，使用SIMION仿真软件逐级进行离子束运动轨迹仿真，确认了透镜的机械形状、孔径、间距和各极片电压等参数，最终完成一款聚焦传输透镜设计。将该透镜应用于ICP-MS/MS仪器中进行实际性能测试，结果表明，该聚焦传输透镜在差分真空和灵敏度性能方面均达到了设计要求。虽然模拟仿真与实际结果有一定的误差，但整体趋势正确，能够为实际透镜系统的结构设计和电气参数设计提供指导。同时，本文也展示了一种将理论、仿真和实际相结合的系统设计研究方法。
关键词：电感耦合等离子体串联质谱仪;;聚焦透镜;;SIMION软件;;模拟仿真
基金资助：国家重点研发计划(2021YFF0700103)资助
