一種新型離子遷移譜儀的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及離子遷移譜裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種新型離子遷移譜儀。它包括金屬屏蔽盒、遷移管、脈沖高壓電源和13X分子篩；遷移管內(nèi)置于金屬屏蔽盒內(nèi)，遷移管的兩端分別通過(guò)載氣接入口和遷移氣接入口與13X分子篩連接；遷移管內(nèi)由左至右依次形成有電離區(qū)、遷移區(qū)和檢測(cè)區(qū)，電離區(qū)與遷移區(qū)、遷移區(qū)與檢測(cè)區(qū)之間均通過(guò)網(wǎng)狀電極分割，電離區(qū)內(nèi)設(shè)置有與脈沖高壓電源連接的針狀電極，遷移區(qū)內(nèi)并排的設(shè)置有若干個(gè)電阻件，若干個(gè)所述電阻件之間設(shè)置有金屬環(huán)，檢測(cè)區(qū)內(nèi)設(shè)置有法拉第盤(pán)；載氣接入口與電離區(qū)連通，遷移氣接入口與檢測(cè)區(qū)連通，遷移區(qū)、位于電離區(qū)的一側(cè)連接有氣體接出口。本實(shí)用新型可采用空氣作為離子源，主體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠，實(shí)用性強(qiáng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種新型離子遷移譜儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及離子遷移譜裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種新型離子遷移譜儀。

【背景技術(shù)】
[0002]離子遷移譜技術(shù)是一種在大氣壓下的離子分離技術(shù)，作為該技術(shù)處理中關(guān)鍵部件的離子遷移譜儀被廣泛應(yīng)用于爆炸物、毒品、生物分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，其工作時(shí)需要一個(gè)具有一定穩(wěn)定性且能夠?qū)⒈粶y(cè)氣態(tài)物質(zhì)充分電離的離子源，以通過(guò)離子的遷移率的不同來(lái)探測(cè)被測(cè)物質(zhì)。
[0003]傳統(tǒng)的離子遷移譜技術(shù)中一般采用放射性元素63Ni作為離子源，使得離子遷移譜儀具有一定的放射性元素，會(huì)對(duì)操作者的身體健康構(gòu)成潛在的威脅，且不利于被操作者接受和推廣。
[0004]因此，有必要提供一種新型離子遷移譜儀，并使用新型離子源代替?zhèn)鹘y(tǒng)放射性離子源，以保證操作者的健康和安全。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種主體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于操作、安全可靠、利用脈沖電暈放電技術(shù)并采用空氣作為離子源的新型離子遷移譜儀。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種新型離子遷移譜儀，它包括金屬屏蔽盒、遷移管、脈沖高壓電源和13X分子篩；
[0008]所述遷移管內(nèi)置于金屬屏蔽盒內(nèi)，所述遷移管的兩端分別通過(guò)載氣接入口和遷移氣接入口與外置于金屬屏蔽盒的13X分子篩連接；
[0009]所述遷移管內(nèi)由左至右依次形成有電離區(qū)、遷移區(qū)和檢測(cè)區(qū)，所述電離區(qū)與遷移區(qū)、遷移區(qū)與檢測(cè)區(qū)之間均通過(guò)網(wǎng)狀電極分割，所述電離區(qū)內(nèi)設(shè)置有與脈沖高壓電源連接的針狀電極，所述遷移區(qū)內(nèi)并排的設(shè)置有若干個(gè)電阻件，若干個(gè)所述電阻件之間設(shè)置有金屬環(huán)，所述檢測(cè)區(qū)內(nèi)設(shè)置有法拉第盤(pán)；
[0010]所述載氣接入口與電離區(qū)連通，所述遷移氣接入口與檢測(cè)區(qū)連通，所述遷移區(qū)、位于電離區(qū)的一側(cè)連接有氣體接出口。
[0011]優(yōu)選地，所述針狀電極為尖端呈半球形的不銹鋼針，所述針狀電極的尖端的曲率半徑為0.1mm ；
[0012]所述網(wǎng)狀電極的材質(zhì)為鋁材質(zhì)，所述網(wǎng)狀電極的網(wǎng)孔直徑和網(wǎng)孔間距均為0.5mm。
[0013]優(yōu)選地，所述法拉第盤(pán)還連接有外置于金屬屏蔽盒的微電流計(jì)，所述微電流計(jì)連接有示波器。
[0014]優(yōu)選地，所述法拉第盤(pán)通過(guò)屏蔽電纜與微電流計(jì)連接。
[0015]由于采用了上述方案，本實(shí)用新型可采用空氣作為離子源，避免了放射性物質(zhì)的使用，有效的保證了操作者的安全和健康；同時(shí)，利用高壓脈沖電暈放電離子源時(shí)，離子近乎同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)進(jìn)入遷移區(qū)進(jìn)行遷移和分離，因此，離子具有較好的化學(xué)一致性，最終得到的譜線(xiàn)較為單一、純凈，離子的利用率高；其主體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和市場(chǎng)推廣價(jià)值。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0018]如圖1所示，本實(shí)施例的新型離子遷移譜儀，它包括用于防止外界電磁噪聲對(duì)離子電流信號(hào)的干擾的金屬屏蔽盒1、用于進(jìn)行完成離子遷移的遷移管2、用于施加高壓脈沖的脈沖高壓電源3以及輸送載氣和遷移氣體的13X分子篩4 ;其中，遷移管2內(nèi)置于金屬屏蔽盒I內(nèi)，遷移管2的兩端分別通過(guò)載氣接入口 5和遷移氣接入口 6與外置于金屬屏蔽盒I的13X分子篩4連接；而遷移管2內(nèi)由左至右依次形成有電離區(qū)2-1、遷移區(qū)2-2和檢測(cè)區(qū)2-3，電離區(qū)2-1與遷移區(qū)2-2、遷移區(qū)2-2與檢測(cè)區(qū)2_3之間均通過(guò)網(wǎng)狀電極7分割，同時(shí)，在電離區(qū)2-1內(nèi)設(shè)置有與脈沖高壓電源3連接的針狀電極8，在遷移區(qū)2-2內(nèi)并排的設(shè)置有若干個(gè)電阻件9，在若干個(gè)電阻件9之間設(shè)置有金屬環(huán)10，在檢測(cè)區(qū)2-3內(nèi)還設(shè)置有法拉第盤(pán)11 ;另外，載氣接入口 5與電離區(qū)2-1連通，遷移氣接入口 6與檢測(cè)區(qū)2-3連通，在遷移區(qū)2-2內(nèi)、位于電離區(qū)2-1的一側(cè)連接有氣體接出口 12。
[0019]如此，本實(shí)施例的離子遷移譜儀可采用空氣作為離子源，空氣經(jīng)過(guò)13X分子篩4的干燥和過(guò)濾后形成載氣和遷移氣體，兩者分別通過(guò)載氣接入口 5和遷移氣接入口 6分別進(jìn)入電離區(qū)2-1和檢測(cè)區(qū)2-3，在電離區(qū)2-1內(nèi)利用脈沖高壓電源3向針狀電極8和網(wǎng)狀電極7之間施加高壓脈沖，從而產(chǎn)生正極性脈沖電暈放電，單次脈沖電暈放電所產(chǎn)生的正離子直接進(jìn)入遷移區(qū)2-3內(nèi)，從而通過(guò)由金屬環(huán)10和電阻件9構(gòu)成的軸向均勻磁場(chǎng)進(jìn)入法拉第盤(pán)11，由于不同離子之間的遷移速率不同，故正離子通過(guò)固定長(zhǎng)度的遷移區(qū)2-2后，將在不同時(shí)刻到達(dá)法拉第盤(pán)11，最終利用法拉第盤(pán)11輸出一個(gè)電流隨時(shí)變化的譜線(xiàn)，即離子遷移譜；而在電離區(qū)2-1內(nèi)被分離出的離子則由氣體接出口 12排出。
[0020]由于針狀電極8尖端的曲率半徑越大，電暈放電越不穩(wěn)定，但為提高電離的效率以及儀器的探測(cè)靈敏度，本實(shí)施例的針狀電極8采用尖端呈半球形的不銹鋼針，針狀電極8的尖端的曲率半徑為0.1mm ;而網(wǎng)狀電極7的材質(zhì)則選為鋁材質(zhì)，網(wǎng)狀電極7的網(wǎng)孔直徑和網(wǎng)孔間距均為0.5_。
[0021]為保證離子電流信號(hào)能夠被放大輸出，本實(shí)施例的法拉第盤(pán)11還通過(guò)屏蔽電纜連接有外置于金屬屏蔽盒I的微電流計(jì)13，而微電流計(jì)13則連接有示波器14。
[0022]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型離子遷移譜儀，其特征在于:它包括金屬屏蔽盒、遷移管、脈沖高壓電源和13X分子篩； 所述遷移管內(nèi)置于金屬屏蔽盒內(nèi)，所述遷移管的兩端分別通過(guò)載氣接入口和遷移氣接入口與外置于金屬屏蔽盒的13X分子篩連接； 所述遷移管內(nèi)由左至右依次形成有電離區(qū)、遷移區(qū)和檢測(cè)區(qū)，所述電離區(qū)與遷移區(qū)、遷移區(qū)與檢測(cè)區(qū)之間均通過(guò)網(wǎng)狀電極分割，所述電離區(qū)內(nèi)設(shè)置有與脈沖高壓電源連接的針狀電極，所述遷移區(qū)內(nèi)并排的設(shè)置有若干個(gè)電阻件，若干個(gè)所述電阻件之間設(shè)置有金屬環(huán)，所述檢測(cè)區(qū)內(nèi)設(shè)置有法拉第盤(pán)； 所述載氣接入口與電離區(qū)連通，所述遷移氣接入口與檢測(cè)區(qū)連通，所述遷移區(qū)、位于電離區(qū)的一側(cè)連接有氣體接出口。
2.如權(quán)利要求1所述的一種新型離子遷移譜儀，其特征在于:所述針狀電極為尖端呈半球形的不銹鋼針，所述針狀電極的尖端的曲率半徑為0.1mm ； 所述網(wǎng)狀電極的材質(zhì)為鋁材質(zhì)，所述網(wǎng)狀電極的網(wǎng)孔直徑和網(wǎng)孔間距均為0.5mm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種新型離子遷移譜儀，其特征在于:所述法拉第盤(pán)還連接有外置于金屬屏蔽盒的微電流計(jì)，所述微電流計(jì)連接有示波器。
4.如權(quán)利要求3所述的一種新型離子遷移譜儀，其特征在于:所述法拉第盤(pán)通過(guò)屏蔽電纜與微電流計(jì)連接。
【文檔編號(hào)】H01J49/16GK203983231SQ201420412479
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月23日
【發(fā)明者】張駿, 黃志成, 張音喆, 付世宏, 鄧均建, 李廣永 申請(qǐng)人:北京新大平雅科技有限公司