專利名稱：一種圓柱式非對稱場離子遷移管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型圓柱式非對稱場離子遷移管。該遷移管的突出特點(diǎn)在于可以
彌補(bǔ)傳統(tǒng)非對稱場遷移管的不足，即在不改變電場極性的情況下，可以同時檢測出各種具有電場依賴遷移率的離子。另外，本發(fā)明的遷移管具有結(jié)構(gòu)簡單，離子的利用率高等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)無間斷檢測。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為 —種圓柱式非對稱場離子遷移管，其是基于非對稱場遷移譜的原理，采用圓柱式的構(gòu)型；包括電離源、圓柱形內(nèi)電極、圓筒狀中電極、圓筒狀外電極、內(nèi)腔、外腔、環(huán)狀內(nèi)檢測器、環(huán)狀外檢測器、高壓射頻電源，從內(nèi)向外圓柱形內(nèi)電極、圓筒狀中電極及圓筒狀外電極依次穿套為一體，且圓柱形內(nèi)電極、圓筒狀中電極和圓筒狀外電極保持同軸；圓柱形內(nèi)電極與圓筒狀中電極間的空間為內(nèi)腔，圓筒狀中電極與圓筒狀外電極間的空間為外腔；圓筒狀中電極通過導(dǎo)線與高壓射頻電源相連，圓柱形內(nèi)電極和圓筒狀外電極通過導(dǎo)線與大相連；
在圓筒狀中電極的一端外側(cè)設(shè)置有電離源和樣品氣入口 ；在圓筒狀中電極另一端設(shè)置有氣體出口，在氣體出口處靠近圓柱形內(nèi)電極的端部設(shè)置有環(huán)狀內(nèi)檢測器，在氣體出口處靠近圓筒狀外電極的端部設(shè)置有環(huán)狀外檢測器。 圓柱形內(nèi)電極、圓筒狀中電極和圓筒狀外電極的位置分別通過絕緣材料固定，用于固定的絕緣材料可位于樣品氣入口端和/或氣體出口端。 高壓射頻電源可為正壓電源或負(fù)壓電源；在環(huán)狀內(nèi)檢測器和環(huán)狀外檢測器分別通過導(dǎo)線與一微電流放大系統(tǒng)信號連接；在氣體出口設(shè)置有抽氣泵系統(tǒng)。 在無需切換電源極性的情況下，本發(fā)明可以在內(nèi)腔和外腔中形成不同方向的電場、而電場梯度的方向相同，可以滿足電場依賴性相反的離子同時檢測的需要。本發(fā)明可以使用不同的電離源，如放電源'"Ni源，ESI源等各種電離源以及電離源的組合。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于 1.本發(fā)明保留了非對稱場離子遷移管的優(yōu)點(diǎn)，S卩，結(jié)構(gòu)簡單，易于小型化。
2.本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)是在兩通道同時構(gòu)建起了極性相反的檢測電場，能夠同時
實(shí)現(xiàn)對同極性但a符號相反的離子的同步同時檢測，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的此類遷移管的不足。 3.本發(fā)明可以充分用現(xiàn)有的各種電離源作為本發(fā)明遷移管的電離源。 4.本發(fā)明可以利用已有的所有的技術(shù)如摻雜劑技術(shù)等作為提高本發(fā)明遷移管性
能的改進(jìn)措施。 總之，本發(fā)明展示的是一種新型圓柱式非對稱場離子遷移管。該遷移管的突出特點(diǎn)在于可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)同軸圓柱式的不足，即在不改變電場極性的情況下，可以同時檢測出各種具有電場依賴遷移率的離子。另外，本發(fā)明的遷移管具有結(jié)構(gòu)簡單，離子的利用率高等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)無間斷檢測。
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中箭頭方向?yàn)闅饬鞣较颉?br>
具體實(shí)施例方式
—種圓柱式非對稱場離子遷移管，包括電離源1、圓柱形內(nèi)電極2(以下簡稱之內(nèi)筒)、圓筒狀中電極3 (以下簡稱之中筒)、圓筒狀外電極4 (以下簡稱之外筒)、內(nèi)腔5、外腔6、環(huán)狀內(nèi)檢測器7、環(huán)狀外檢測器8、高壓射頻電源9， 從內(nèi)向外圓柱形內(nèi)電極2、圓筒狀中電極3及圓筒狀外電極4依次穿套為一體，且圓柱形內(nèi)電極2、圓筒狀中電極3和圓筒狀外電極4保持同軸；圓柱形內(nèi)電極2與圓筒狀中電極3間的空間為內(nèi)腔5，圓筒狀中電極3與圓筒狀外電極4間的空間為外腔6 ;圓筒狀中電極3通過導(dǎo)線與高壓射頻電源9相連，圓柱形內(nèi)電極2和圓筒狀外電極4通過導(dǎo)線與大相連； 在圓筒狀中電極3的一端外側(cè)設(shè)置有電離源l和樣品氣入口 ；在圓筒狀中電極3另一端設(shè)置有氣體出口 ，在氣體出口處靠近圓柱形內(nèi)電極2的端部設(shè)置有環(huán)狀內(nèi)檢測器7，在氣體出口處靠近圓筒狀外電極4的端部設(shè)置有環(huán)狀外檢測器8。 圓柱形內(nèi)電極2、圓筒狀中電極3和圓筒狀外電極4的位置分別通過絕緣材料12固定，用于固定的絕緣材料位于氣體出口端；高壓射頻電源9為正壓電源；在環(huán)狀內(nèi)檢測器7和環(huán)狀外檢測器8分別通過導(dǎo)線與一微電流放大系統(tǒng)10信號連接；在氣體出口設(shè)置有抽氣泵系統(tǒng)11。 內(nèi)腔檢測器和外腔檢測器形成各自的獨(dú)立通道，檢測信號送入前級放大器進(jìn)行放大。 檢測時，中筒上加以數(shù)千伏的高壓射頻非對稱電壓并疊加掃描直流電壓，外筒和內(nèi)筒接地；也可以相反，即外筒和內(nèi)筒接高壓射頻非對稱電壓并疊加掃描直流電壓。這樣，在內(nèi)筒與中筒之間，中筒與外筒之間形成兩個電場方向相反的檢測通道。樣品由載氣帶入電離區(qū)進(jìn)行電離，電離產(chǎn)生的離子被載氣載帶進(jìn)入上述兩個檢測通道。不同性質(zhì)的離子在高壓射頻非對稱電場的作用下，具有不同的電場垂直方向(徑向)的運(yùn)動特性。掃描直流電壓，當(dāng)直流電壓值適當(dāng)時，某一離子在某一通道內(nèi)被檢測，而一般情況下另一通道中不會同時測到該離子。在某一電壓范圍內(nèi)掃描直流電壓，便可以得到信號-一掃描電壓圖。兩通道共同作用的結(jié)果是得到幾乎所有離子的檢測譜圖。
權(quán)利要求
一種圓柱式非對稱場離子遷移管，其特征在于包括電離源(1)、圓柱形內(nèi)電極(2)、圓筒狀中電極(3)、圓筒狀外電極(4)、內(nèi)腔(5)、外腔(6)、環(huán)狀內(nèi)檢測器(7)、環(huán)狀外檢測器(8)、高壓射頻電源(9)，從內(nèi)向外圓柱形內(nèi)電極(2)、圓筒狀中電極(3)及圓筒狀外電極(4)依次穿套為一體，且圓柱形內(nèi)電極(2)、圓筒狀中電極(3)和圓筒狀外電極(4)保持同軸；圓柱形內(nèi)電極(2)與圓筒狀中電極(3)間的空間為內(nèi)腔(5)，圓筒狀中電極(3)與圓筒狀外電極(4)間的空間為外腔(6)；圓筒狀中電極(3)通過導(dǎo)線與高壓射頻電源(9)相連，圓柱形內(nèi)電極(2)和圓筒狀外電極(4)通過導(dǎo)線與大相連；在圓筒狀中電極(3)的一端外側(cè)設(shè)置有電離源(1)和樣品氣入口；在圓筒狀中電極(3)另一端設(shè)置有氣體出口，在氣體出口處靠近圓柱形內(nèi)電極(2)的端部設(shè)置有環(huán)狀內(nèi)檢測器(7)，在氣體出口處靠近圓筒狀外電極(4)的端部設(shè)置有環(huán)狀外檢測器(8)。
2. 如權(quán)利要求l所述非對稱場離子遷移管，其特征在于圓柱形內(nèi)電極(2)、圓筒狀中 電極(3)和圓筒狀外電極(4)的位置分別通過絕緣材料(12)固定，用于固定的絕緣材料可 位于樣品氣入口端和/或氣體出口端。
3. 如權(quán)利要求1所述非對稱場離子遷移管，其特征在于高壓射頻電源(9)可為正壓 電源或負(fù)壓電源。
4. 如權(quán)利要求1所述非對稱場離子遷移管，其特征在于在環(huán)狀內(nèi)檢測器(7)和環(huán)狀 外檢測器(8)分別通過導(dǎo)線與一微電流放大系統(tǒng)(10)信號連接。
5. 如權(quán)利要求1所述非對稱場離子遷移管，其特征在于在氣體出口設(shè)置有抽氣泵系統(tǒng)(11)。
全文摘要
本發(fā)明為一種圓柱式非對稱場離子遷移管，從內(nèi)向外圓柱形內(nèi)電極、圓筒狀中電極及圓筒狀外電極依次穿套為一體，且它們保持同軸；圓筒狀中電極通過導(dǎo)線與高壓射頻電源相連，圓柱形內(nèi)電極和圓筒狀外電極通過導(dǎo)線與大相連；在圓筒狀中電極的一端外側(cè)設(shè)置有電離源和樣品氣入口；在圓筒狀中電極另一端設(shè)置有氣體出口，在氣體出口處靠近圓柱形內(nèi)電極的端部設(shè)置有環(huán)狀內(nèi)檢測器，在氣體出口處靠近圓筒狀外電極的端部設(shè)置有環(huán)狀外檢測器。本發(fā)明改變可以傳統(tǒng)同軸圓柱式的不足，即在不改變電場極性的情況下，可以同時檢測出各種具有電場依賴遷移率的離子。另外，本發(fā)明的遷移管具有結(jié)構(gòu)簡單，離子的利用率高等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)無間斷檢測。
文檔編號G01N27/64GK101752178SQ20081022988
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者李海洋, 杜永齋, 王衛(wèi)國 申請人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所