專利名稱：雙面離子源的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通過雙極性離子遷移技術對物質(zhì)進行分析及鑒 別時所使用的離子源，屬于安全檢測技術領域。
背景技術：
雙極性離子遷移率譜儀(雙極性IMS)能夠同時探測具有正、負 離子親和力的分子，因此能夠同時對多種物質(zhì)進行檢測，如毒品、爆 炸物。這使得雙極性IMS的應用范圍很廣。
但現(xiàn)有的離子源主要是針對于單極性IMS設計的。這些離子源 應用于雙極性IMS中時，表現(xiàn)出很明顯的缺點，如樣品分子電離效 率低、離子有效利用率低，及離子源結(jié)構(gòu)不合理等。
目前一些專用于雙極性IMS中的電離源也存在不足。如在專利 US7259369 B2中，樣品分子在系統(tǒng)外部的電離室中離化后，由載流 氣體攜帶進入到雙極性IMS中心的四極離子阱中，之后存儲于離子 阱中的離子分別進入兩端的正、負離子漂移管中進行測量。
此專利中離子源的優(yōu)點是不受電離方式及源體形狀的限制，可為 現(xiàn)有的電離源中的任何一種，如放射性同位素、電暈、激光等；其缺 點是在樣品離子從離子源向離子阱遷徙的過程中，大量的離子損失 掉，大大降低了離子的有效利用率。同時分立的電離室增加了 IMS 的體積及生產(chǎn)成本。
另外，為提高電離效率，普通的用于IMS的放射性離子源產(chǎn)生 的離子云分布范圍較廣，如圖1所示。管狀Ni63源ll產(chǎn)生的離子云 12沿管軸方向分布在一個寬廣空間內(nèi)，這種分布導致IMS的分辨率 較差
發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明提出了一種用于雙極性IMS 的離子源結(jié)構(gòu)，它有利于從根本上增強IMS的靈敏度，增強樣品分 子的電離效率，從而允許降低電離源的強度，同時允許正、負離子穿 越離子源，從而增大了離子的有效利用率。
在本發(fā)明的一個方面，提出了一種離子源，包括板狀的源體，
所述源體在兩個側(cè)面都具有放射性；并且所述源體形成為允許正負離 子穿越源體。
優(yōu)選地，源體由放射性同位素材料構(gòu)成。
優(yōu)選地，所述源體具有厚度0.01-lmm。
優(yōu)選地，源體的放射性強度范圍為0.5-10mCi。
優(yōu)選地，所述離子源的透過率為25%-95%。
本發(fā)明的積極進步效果在于離子源結(jié)構(gòu)能夠增強樣品分子的電 離效率，形成的樣品離子集中分布在源體兩側(cè)的扁平空間內(nèi)，這種離 子云分布有利于提高IMS的靈敏度。同時，此發(fā)明中的源體本身具 有一定的透過率，在源體兩側(cè)產(chǎn)生的正負離子可以穿過源體，被分離 到源體的兩側(cè)，因此能夠有效地提高離子的利用效率。


從下面結(jié)合附圖的詳細描述中，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點將更 明顯，其中
圖1所示為根據(jù)現(xiàn)有技術的管狀離子源產(chǎn)生的離子云團的示意圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的離子源產(chǎn)生的離子云團的示意圖。 圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的離子源的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例的離子源的應用示意圖。
具體實施例方式
下面，參考附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。在附圖中，雖 然示于不同的附圖中，但相同的附圖標記用于表示相同的或相似的組 件。為了清楚和簡明，包含在這里的已知的功能和結(jié)構(gòu)的詳細描述將被省略，否則它們將使本發(fā)明的主題不清楚。
圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的離子源產(chǎn)生的離子云團的示意圖。如
圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的離子源為一雙面具有放射性的網(wǎng)狀的 圓形放射性同位素離子源。
如圖2所示的離子源由放射性同位素材料構(gòu)成，它是具有一定厚 度(O.Ol-lmm)的平面源，其外形結(jié)構(gòu)可為圓板、矩形平板等。源體 雙面具有放射性，其強度范圍為0.5-10mCi。離子源具有一定的透過 率(25%-95%)，允許正、負離子穿越源體。因此，離子源可為具有 穿透性的結(jié)構(gòu)，如網(wǎng)狀、中心帶較大的孔或者多個較小的孔、或者孔 被網(wǎng)覆蓋等形狀。
因此，根據(jù)本發(fā)明實施例的離子源0產(chǎn)生的離子云22主要集中 在源體兩側(cè)的扁平空間內(nèi)，如圖3所示。與普通的用于IMS的放射 性同位素源相比，根據(jù)本發(fā)明實施例的離子源結(jié)構(gòu)有利于提高IMS 的分辨，并有利于降低離子源的輻射強度。
圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例的離子源的應用示意圖。雙極性IMS 由離子源O、正離子漂移管6、負離子漂移管5、正離子門4、負離子 門3等構(gòu)成，離子源設置于雙極性IMS中心。
在離子源O兩側(cè)的電極中，電極l的電位高于離子源O的電位， 電極2的電位低于離子源0的電位。因此，在電極l、 2之間形成了 均勻電場。樣品氣體由離子源O上方進入后被離化，在離子源兩側(cè)產(chǎn) 生了大量的正、負混合離子。這些離子主要集中在以離子源O為中心 的扁平空間內(nèi)。
在兩側(cè)電場的作用下，電極1與離子源0之間的正離子穿過離子 源0進入正離子門4內(nèi)。電極2與離子源0之間的負離子穿過離子源 0進入負離子門3內(nèi)。之后通過對離子門電位的控制，可以將正、負 離子釋放到兩端的正離子漂移管6、負離子漂移管5中。
因此，在上述的雙極性IMS中，樣品氣體到達離子源0附近并 被離化，形成的樣品離子主要集中在離子源O兩側(cè)的扁平空間內(nèi)。并 且，在附近電場的作用下，離子源O兩側(cè)產(chǎn)生的混合在一起的正負離 子可以穿過離子源O，被分離到源體的兩側(cè)，而不是損失在源兩側(cè)。
5上面的描述僅用于實現(xiàn)本發(fā)明的實施方式，本領域的技術人員應 該理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的任何修改或局部替換，均應該屬于 本發(fā)明的權(quán)利要求來限定的范圍，因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán) 利要求書的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1、一種離子源，包括板狀的源體，所述源體在兩個側(cè)面都具有放射性，并且所述源體形成為允許正負離子穿越源體。
2、 如權(quán)利要求1所述的離子源，其中，源體由放射性同位素材 料構(gòu)成。
3、 如權(quán)利要求1所述的離子源，其中所述源體具有厚度 0.01畫lmm。
4、 如權(quán)利要求1所述的離子源，其中源體的放射性強度范圍為 0.5-10mCi。
5、 如權(quán)利要求1所述的離子源，其中所述離子源的透過率為 25%-95%。
全文摘要
公開了一種離子源，包括板狀的源體，所述源體在兩個側(cè)面都具有放射性；并且所述源體形成為允許正負離子穿越源體。本發(fā)明的離子源結(jié)構(gòu)能夠增強樣品分子的電離效率，形成的樣品離子集中分布在源體兩側(cè)的扁平空間內(nèi)，這種離子云分布有利于提高IMS的靈敏度。另外，由于源體本身具有一定的透過率，在源體兩側(cè)產(chǎn)生的正負離子可以穿過源體，被分離到源體的兩側(cè)，因此能夠有效地提高離子的利用效率。
文檔編號H01J49/40GK101587815SQ20081011194
公開日2009年11月25日 申請日期2008年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月19日
發(fā)明者代主得, 張仲夏, 張清軍, 張陽天, 華 彭, 曹士娉, 徽 李, 李元景, 津 林, 林德旭, 毛紹基, 王少鋒, 王清華, 陳志強 申請人:同方威視技術股份有限公司