專利名稱：高效梯場(chǎng)電泄式吸氣進(jìn)樣離子遷移率測(cè)定管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種離子遷移率測(cè)定管，特別涉及一種適用于物質(zhì)分析探 測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的高效梯場(chǎng)電泄式吸氣進(jìn)樣離子遷移率測(cè)定管。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的離子遷移率測(cè)定管大部分都是通過(guò)載氣氣體輸送離子進(jìn)入測(cè)定管
的遷移區(qū)進(jìn)行，定，或者通過(guò)在Ni63電離腔的前后設(shè)置開(kāi)門(mén)脈沖電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng) 離子進(jìn)入測(cè)定管的遷移區(qū)進(jìn)行測(cè)定，并且離子接收端的法拉第盤(pán)的面積沒(méi)有設(shè) 置在最佳范圍。
通過(guò)載氣氣體輸送離子進(jìn)入測(cè)定管的遷移區(qū)進(jìn)行測(cè)定，載氣氣體的速度 慢、輸送率低，而通過(guò)在Ni63電離腔的前后設(shè)置開(kāi)門(mén)脈沖電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)離子進(jìn) 入測(cè)定管的遷移區(qū)進(jìn)行測(cè)定,Ni63電離腔的前后設(shè)置開(kāi)門(mén)脈沖電場(chǎng)的電勢(shì)變化 對(duì)Ni63電離腔的腔體中央的離子產(chǎn)生的電場(chǎng)力小，不能在很短的開(kāi)門(mén)周期內(nèi) 將Ni63電離腔的腔體內(nèi)所有此極性離子導(dǎo)入測(cè)定管的遷移區(qū)，離子接收端的 法拉第盤(pán)的離子接收率不高；因此，現(xiàn)有的離子遷移率測(cè)定管的離子測(cè)定效率 較低，壽命與性能不佳。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種高效梯場(chǎng)電泄式吸氣進(jìn)樣離子遷移率測(cè) 定管，克服了現(xiàn)有離子遷移率測(cè)定管存在的缺陷，氣樣離子利用效率高、探測(cè) 靈敏度高、使用壽命長(zhǎng)、氣化溫度調(diào)節(jié)范圍寬，使用領(lǐng)域廣，為公安禁毒反恐 等領(lǐng)域的離子遷移譜探測(cè)儀提供了分析物質(zhì)的高靈敏度離子遷移率探測(cè)的心 臟部件。
本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)-一種高效梯場(chǎng)電泄式吸氣進(jìn)樣離子遷移率測(cè)定管，其特征在于，它包括進(jìn) 樣器和測(cè)定管的管體，在所述管體中設(shè)置有電離腔和遷移區(qū)，所述電離腔的前端與進(jìn)樣器連接，所述電離腔的后端與所述遷移區(qū)連通，所述電離腔的前端和 后端設(shè)置有用于產(chǎn)生開(kāi)門(mén)脈沖電場(chǎng)的電勢(shì)門(mén)，所述遷移區(qū)的后端設(shè)置有用于收 集離子的法拉威盤(pán)。
在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述電離腔至少包含有一用于導(dǎo)入待測(cè)氣 樣的第一場(chǎng)圈、一用于將氣樣充分電離的第二場(chǎng)圈和一用于產(chǎn)生開(kāi)門(mén)脈沖電場(chǎng) 并導(dǎo)入所述遷移區(qū)的第三場(chǎng)圈，所述第一場(chǎng)圈、第二場(chǎng)圈和第三場(chǎng)圈之間通過(guò) 設(shè)置絕緣環(huán)互相隔離絕緣。
進(jìn)一步，所述第一場(chǎng)圈為一帶透氣樣金屬絲網(wǎng)蓋的細(xì)環(huán)。
進(jìn)一步，所述第二場(chǎng)圈為內(nèi)圈貼附有Ni63源片的環(huán)形金屬筒。 進(jìn)一步，所述第三場(chǎng)圈為一帶鍥形圓孔的金屬環(huán)。
在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述進(jìn)樣器至少包含一進(jìn)樣口，在所述進(jìn) 樣口的線槽纏繞有電熱絲，在所述電熱絲外還設(shè)置有高傳熱特種陶瓷制成的保 溫層；所述進(jìn)樣器設(shè)置有一通過(guò)氣泵抽氣使所述進(jìn)樣口產(chǎn)生負(fù)壓吸入待測(cè)氣樣 的氣泵吸口，在所述進(jìn)樣器的后端設(shè)置有將氣泵尾氣排出的吸氣尾吹管。
進(jìn)一步，在所述進(jìn)樣器中設(shè)置有一用于測(cè)量所述進(jìn)樣器內(nèi)的溫度并進(jìn)行溫 度控制的鉑電阻傳感器。
在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述管體的表面纏繞設(shè)置有雙組電熱絲， 進(jìn)行恒溫加熱，高溫壽命長(zhǎng)。
在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述遷移區(qū)的內(nèi)外徑之比不小于77%，所 述法拉第盤(pán)的，徑與所述遷移區(qū)相對(duì)應(yīng)，使收集到的離子數(shù)更多，效率更高。
本實(shí)用新型的一種高效梯場(chǎng)電泄式吸氣進(jìn)樣離子遷移率測(cè)定管，通過(guò)在電 離腔加環(huán)狀梯形電場(chǎng)用電場(chǎng)力使第二場(chǎng)圈中Ni63源產(chǎn)生的極性檢測(cè)離子皆進(jìn) 入遷移區(qū)檢測(cè)，使電離腔效率更高；遷移區(qū)內(nèi)徑和法拉第盤(pán)的直徑更大，使接 收到離子量更多；進(jìn)樣器設(shè)計(jì)為高傳熱特種陶瓷一體化加熱結(jié)構(gòu)，可靠性壽命 成倍提高，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。


圖1為本實(shí)用新型的高效梯場(chǎng)電泄式吸氣進(jìn)樣離子遷移率測(cè)定管的結(jié)構(gòu)示 意5圖2為本實(shí)用新型的電離腔的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實(shí)用新型的進(jìn)樣器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實(shí)用新型的管體的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白 了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
如圖1所示， 一種高效梯場(chǎng)電泄式吸氣進(jìn)樣離子遷移率測(cè)定管，它包括進(jìn) 樣器10和測(cè)定管的管體20，在管體20中設(shè)置有電離腔21和遷移區(qū)22，電離 腔21的前端與進(jìn)樣器10連接，電離腔21的后端與遷移區(qū)22連通，遷移區(qū)22 的后端設(shè)置有用于收集離子的法拉第盤(pán)23;電離腔21的前端和后端設(shè)置有用 于產(chǎn)生開(kāi)門(mén)脈沖電場(chǎng)的電勢(shì)門(mén)。
在本實(shí)施例中，高效梯場(chǎng)電泄式吸氣進(jìn)樣離子遷移率測(cè)定管通過(guò)進(jìn)樣器 10將被測(cè)氣樣吸入，經(jīng)電離腔窗口 24進(jìn)入電離腔21，在電勢(shì)門(mén)25電勢(shì)高低 的控制下，離子可快速泄入遷移區(qū)22遷移，由法拉第盤(pán)23收集離子，測(cè)量遷 移速率。
如圖2所示，電離腔21至少包含有一用于導(dǎo)入待測(cè)氣樣的第一場(chǎng)圈211、
一用于將氣樣充分電離的第二場(chǎng)圈和一用于產(chǎn)生開(kāi)門(mén)脈沖電場(chǎng)并導(dǎo)入遷移區(qū) 22的第三場(chǎng)圈214，第一場(chǎng)圈211、第二場(chǎng)圈和第三場(chǎng)圈214之間通過(guò)設(shè)置絕 緣環(huán)215互相隔離絕緣。
第一場(chǎng)圈211為一帶透氣樣金屬絲網(wǎng)蓋的細(xì)環(huán)，第二場(chǎng)圈為兩個(gè)內(nèi)圈貼附 有Ni63源片的環(huán)形金屬筒212、 213，環(huán)形金屬筒212、 213之間也通過(guò)絕緣環(huán) 215互相隔離絕緣，第三場(chǎng)圈214為一帶鍥形圓孔的金屬環(huán)。
第三場(chǎng)圈214同軸通過(guò)絕緣環(huán)215緊貼于遷移區(qū)22的場(chǎng)前極221和遷移 區(qū)22的場(chǎng)組環(huán)222之前，平時(shí)第一場(chǎng)圈211、第二場(chǎng)圈和第三場(chǎng)圈214均加比 遷移區(qū)22的場(chǎng)前極221上電壓低25伏的相同電壓，環(huán)形金屬筒212、 213的 Ni63源片對(duì)電離腔21的腔內(nèi)氣體不斷電離形成氣體離子，由于腔內(nèi)等電勢(shì)使 離子未受到電場(chǎng)力，也因電勢(shì)稍低于遷移區(qū)22而離子不會(huì)流入遷移區(qū)22，離 子除一部分因擴(kuò)散和熱運(yùn)動(dòng)碰撞損失外，其余在此期間不大運(yùn)動(dòng)而生存著；當(dāng)
6開(kāi)門(mén)測(cè)量離子遷移率時(shí)，其第一場(chǎng)圈211、第二場(chǎng)圈和第三場(chǎng)圈214被加上前 高后低的脈沖電壓形成梯形電勢(shì)，其電勢(shì)高度達(dá)到產(chǎn)生足夠的電場(chǎng)力，將腔內(nèi) 此極性離子在電場(chǎng)力作用下皆快速?gòu)那粌?nèi)跑過(guò)門(mén)環(huán)進(jìn)入遷移區(qū)22去測(cè)量遷移 率；短暫的開(kāi)門(mén)脈沖過(guò)后梯形電勢(shì)消失成等電勢(shì)又開(kāi)始積累離子等待下一次脈 沖電勢(shì)產(chǎn)生以向遷移區(qū)排泄離子。
如圖3所示，進(jìn)樣器10至少包含一進(jìn)樣口 101，在進(jìn)樣口 101的線槽纏 繞有電熱絲102，在電熱絲102外還設(shè)置有高傳熱特種陶瓷制成的保溫層103， 保溫層103對(duì)電熱絲102進(jìn)行保溫；進(jìn)樣器10設(shè)置有一氣泵吸口 104，通過(guò)氣 泵抽氣使進(jìn)樣口 101產(chǎn)生負(fù)壓吸入待測(cè)氣樣，在進(jìn)樣器10的側(cè)面設(shè)置吸氣尾 吹管105，氣泵尾氣是逆向排出進(jìn)行利用的。
在進(jìn)樣器10中設(shè)置有一鈾'電阻傳感器106，鉑電阻傳感器106緊貼進(jìn)樣 器IO測(cè)量進(jìn)樣器10的溫度值并進(jìn)行溫度控制。
如圖4所示，管體20的表面纏繞設(shè)置有雙組電熱絲26，進(jìn)行恒溫加熱， 咼溫壽命長(zhǎng)。
在本實(shí)用新型的中，為解決離子云向軸外擴(kuò)散離子碰壁殞滅情況，遷移區(qū) 22的內(nèi)外徑之比不小于77%，法拉第盤(pán)23的直徑與所述遷移區(qū)相對(duì)應(yīng)，使收 集到的離子數(shù)更多，效率更高。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu) 點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了角f，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí) 施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神 和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入 要求保護(hù)的本考用新型范圍內(nèi)，本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū) 及其等效物界定。
權(quán)利要求1、一種高效梯場(chǎng)電泄式吸氣進(jìn)樣離子遷移率測(cè)定管，其特征在于，它包括進(jìn)樣器和測(cè)定管的管體，在所述管體中設(shè)置有電離腔和遷移區(qū)，所述電離腔的前端與進(jìn)樣器連接，所述電離腔的后端與所述遷移區(qū)連通，所述電離腔的前端和后端設(shè)置有用于產(chǎn)生開(kāi)門(mén)脈沖電場(chǎng)的電勢(shì)門(mén)，所述遷移區(qū)的后端設(shè)置有用于收集離子的法拉第盤(pán)。
2、 如權(quán)利要求1所述的高效梯場(chǎng)電泄式吸氣進(jìn)樣離子遷移率測(cè)定管，其特征在于，所述電離腔至少包含有一用于導(dǎo)入待測(cè)氣樣的第一場(chǎng)圈、 一用于將氣樣充分電離的第二場(chǎng)圈和一用于產(chǎn)生開(kāi)門(mén)脈沖電場(chǎng)并導(dǎo)入所述遷移區(qū)的第三場(chǎng)圈，所述第一場(chǎng)圈、第二場(chǎng)圈和第三場(chǎng)圈之間通過(guò)設(shè)置絕緣環(huán)互相隔離絕緣。
3、 如權(quán)利要求2所述的高效梯場(chǎng)電泄式吸氣進(jìn)樣離子遷移率測(cè)定管，其特征在于，所述第一場(chǎng)圈為一帶透氣樣金屬絲網(wǎng)蓋的細(xì)環(huán)。
4、 如權(quán)利要求2所述的高效梯場(chǎng)電泄式吸氣進(jìn)樣離子遷移率測(cè)定管，其特征在于，所^第二場(chǎng)圈為內(nèi)圈貼附有Ni63源片的環(huán)形金屬筒。
5、 如權(quán)利要求2所述的高效梯場(chǎng)電泄式吸氣進(jìn)樣離子遷移率測(cè)定管，其特征在于，所述第三場(chǎng)圈為一帶鍥形圓孔的金屬環(huán)。
6、 如權(quán)利要求1所述的高效梯場(chǎng)電泄式吸氣進(jìn)樣離子遷移率測(cè)定管，其特征在于，所述進(jìn)樣器至少包含一進(jìn)樣口，在所述進(jìn)樣口的線槽纏繞有電熱絲，在所述電熱絲外還設(shè)置有高傳熱特種陶瓷制成的保溫層；所述進(jìn)樣器設(shè)置有一通過(guò)氣泵抽氣使所述進(jìn)樣口產(chǎn)生負(fù)壓吸入待測(cè)氣樣的氣泵吸口，在所述進(jìn)樣器的后端設(shè)置有將氣泵尾氣排出的吸氣尾吹管。
7、 如權(quán)利要求6所述的高效梯場(chǎng)電泄式吸氣進(jìn)樣離子遷移率測(cè)定管，其特征在于，在所述進(jìn)樣器中設(shè)置有一用于測(cè)量所述進(jìn)樣器內(nèi)的溫度并進(jìn)行溫度控制的鉑電阻傳感器。
8、 如權(quán)利要求1所述的高效梯場(chǎng)電泄式吸氣進(jìn)樣離子遷移率測(cè)定管，其特征在于，所述管體的表面纏繞設(shè)置有雙組電熱絲。
9、 如權(quán)利要求1所述的高效梯場(chǎng)電泄式吸氣進(jìn)樣離子遷移率測(cè)定管，其特征在于，所述遷移區(qū)的內(nèi)外釋之比不小于77%，所述法拉第盤(pán)的直徑與所述遷移區(qū)相對(duì)應(yīng)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種高效梯場(chǎng)電泄式吸氣進(jìn)樣離子遷移率測(cè)定管，它包括進(jìn)樣器和測(cè)定管的管體，在所述管體中設(shè)置有電離腔和遷移區(qū)，所述電離腔的前端與進(jìn)樣器連接，所述電離腔的后端與所述遷移區(qū)連通，所述電離腔的前端和后端設(shè)置有用于產(chǎn)生開(kāi)門(mén)脈沖電場(chǎng)的電勢(shì)門(mén)，所述遷移區(qū)的后端設(shè)置有用于收集離子的法拉第盤(pán)；通過(guò)在電離腔加環(huán)狀梯形電場(chǎng)用電場(chǎng)力使第二場(chǎng)圈中Ni63源產(chǎn)生的極性檢測(cè)離子皆進(jìn)入遷移區(qū)檢測(cè)，使電離腔效率更高；遷移區(qū)內(nèi)徑和法拉第盤(pán)的直徑更大，使接收到離子量更多；進(jìn)樣器設(shè)計(jì)為高傳熱特種陶瓷一體化加熱結(jié)構(gòu)，可靠性壽命成倍提高，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
文檔編號(hào)H01J49/26GK201425586SQ20092007275
公開(kāi)日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者弘 朱, 朱麗英, 朱學(xué)梅, 曦 袁 申請(qǐng)人:公安部第三研究所