一種真空紫外燈的射頻電離激發(fā)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種真空紫外燈的射頻電離激發(fā)裝置，真空紫外燈腔體中充有惰性氣體，通過(guò)該電離激發(fā)裝置將惰性氣體電離擊穿后，透過(guò)光窗會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)的光。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的電離激發(fā)裝置體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊，適合于用作離子遷移譜儀中真空紫外燈電離源的電離激發(fā)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種真空紫外燈的射頻電離激發(fā)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊的用于真空紫外燈電離源的射頻電離激發(fā)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在近幾十年，紫外-真空紫外波段的輻射測(cè)量已廣泛應(yīng)用于能源科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)療衛(wèi)生及許多其他科學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。目前，世界各國(guó)主要以氘燈作為紫外-真空紫外波段的輻射傳遞標(biāo)準(zhǔn)光源，同步輻射以其本身具有的輻射可計(jì)算性、重復(fù)性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)作為標(biāo)準(zhǔn)輻射源使用。在紫外-真空紫外波段，各國(guó)通用的光譜輻射傳遞標(biāo)準(zhǔn)光源為英國(guó)Cathoden公司制造的V型氘燈，窗口可用熔石英或氟化鎂兩種材料。由于氟化鎂材料與熔石英相比具有更短的透過(guò)波長(zhǎng)(氟化鎂材料最短透過(guò)波長(zhǎng)為115nm，熔石英材料為160nm)，所以在實(shí)際工作中的應(yīng)用更廣泛。
[0003]離子迀移譜技術(shù)是20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的一種分離檢測(cè)技術(shù)，與質(zhì)譜、色譜等傳統(tǒng)技術(shù)相比，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、分析速度快等特點(diǎn)，已被廣泛地應(yīng)用于爆炸物篩查、毒品稽查和VOCs的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)等。放射性電離源由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)、無(wú)需額外供電以及易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，成為了商品化離子迀移譜儀器中應(yīng)用最廣泛的電離源。然而，其輻射問(wèn)題給操作、運(yùn)輸和處理均帶來(lái)了不變，為離子迀移譜儀的應(yīng)用推廣帶來(lái)了嚴(yán)重的影響。迄今為止，已有光電離、放電電離等多種非放射性電離源與離子迀移譜儀相結(jié)合。光電離源包括激光和真空紫外燈等，真空紫外燈適合于電離氣體樣品。真空紫外燈是通過(guò)將燈腔體中的氣體放電發(fā)射光子，因此光子的能量與腔體中填充的氣體有關(guān)。Xe燈為8.4eV，Kr燈為10.0和10.6eV，Ar燈為11.6eV。最常用的是Kr燈。對(duì)于那些電離能小于10.6eV的化合物，如芳烴和不飽和化合物，均能被真空紫外燈電離。和放射源的化學(xué)電離不同，光電離是一級(jí)電離過(guò)程，電離過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生試劑離子，所得到的迀移譜中沒(méi)有反應(yīng)離子峰，譜圖相對(duì)簡(jiǎn)單，這對(duì)于產(chǎn)物離子峰和試劑離子峰比較接近的小離子尤其有利。
[0004]真空紫外燈的電離激發(fā)方式有直流電源式和射頻電源式，直流電源式真空紫外燈在燈頭和燈尾分別有一個(gè)電離電極，將電極接入3000V的直流高壓后，腔體中氣體發(fā)生放電擊穿，透過(guò)燈窗的氟化鎂窗口發(fā)射出特定波長(zhǎng)的光。但真空紫外燈由于電離電極直接參與放電擊穿，長(zhǎng)時(shí)間使用電離電極片上會(huì)產(chǎn)生碳化及污染，光子濃度會(huì)隨著使用時(shí)間而逐漸衰減，使用一段時(shí)間需要對(duì)燈進(jìn)行清洗等操作，影響設(shè)備操作及縮短使用壽命等。而傳統(tǒng)的射頻式真空紫外燈由于電離裝置體積大，放電不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，無(wú)法應(yīng)用到小型化離子迀移譜儀中。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定的真空紫外燈的射頻電離激發(fā)裝置。
[0006]本實(shí)用新型提供的真空紫外燈的射頻電離激發(fā)裝置包括中空密閉的玻璃腔體，于玻璃腔體的側(cè)壁上設(shè)有作為光窗的通孔，通孔內(nèi)設(shè)有透明光窗片，通過(guò)透明光窗片將光窗的通孔密封；
[0007]于玻璃腔體外壁面上設(shè)有2片以上的片狀電離電極，于片狀電離電極遠(yuǎn)離玻璃腔體一側(cè)設(shè)有絕緣層。
[0008]玻璃腔體內(nèi)充填有惰性氣體，電離電極與高壓射頻電源相連，惰性氣體被電離擊穿后透過(guò)光窗發(fā)出特定波長(zhǎng)的光。
[0009]2片以上的電離電極的相對(duì)位置為上下式、前后式或不規(guī)則分布。
[0010]相鄰的電離電極之間間距0.1?10mm，相鄰的電離電極之間互相絕緣；電離電極為銅電極、鋁電極或不銹鋼電極中的一種或二種以上。
[0011]電離電極的數(shù)量為2?10個(gè)，厚度為0.1?3mm ;電離電極的外形為弧形、長(zhǎng)方形、圓形、正方形或橢圓形。
[0012]絕緣層為聚四氟乙烯層或聚酰亞胺層。絕緣層的厚度為0.1?3mm。
[0013]電離電極與絕緣層為緊密配合，為鍍膜或粘合結(jié)構(gòu)。
[0014]本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的真空紫外燈射頻電離激發(fā)裝置，電離電極接入高壓射頻電路后，惰性氣體擊穿放電穩(wěn)定，很好地解決了真空紫外燈使用射頻激發(fā)方式放電不穩(wěn)定、裝置體積過(guò)大、難于安裝密封等問(wèn)題，該設(shè)計(jì)可以提高射頻真空紫外燈的應(yīng)用范圍，并提高了離子迀移譜儀的分析性能。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本設(shè)計(jì)中的真空紫外燈的射頻電離激發(fā)裝置，此時(shí)真空紫外燈的多片電離電極呈上下式分布。
[0016]其中，I為真空紫外燈燈窗，2為真空紫外燈玻璃腔體，3為絕緣層，4為電離電極。
[0017]圖2為本設(shè)計(jì)中的真空紫外燈的射頻電離激發(fā)裝置，此時(shí)真空紫外燈的多片電離電極呈前后式分布。
[0018]其中，I為真空紫外燈燈窗，2為真空紫外燈玻璃腔體，3為絕緣層，4為電離電極。
[0019]圖3為采用圖1結(jié)構(gòu)裝置電離源所測(cè)定的試劑離子(V的和CO3-的離子迀移譜圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種真空紫外燈的射頻電離激發(fā)裝置，其特征在于:
[0021]包括中空密閉的玻璃腔體，于玻璃腔體的側(cè)壁上設(shè)有作為光窗的通孔，通孔內(nèi)設(shè)有透明光窗片，通過(guò)透明光窗片將光窗的通孔密封；于玻璃腔體外壁面上設(shè)有2片片狀電離電極，于片狀電離電極遠(yuǎn)離玻璃腔體一側(cè)設(shè)有絕緣層。玻璃腔體內(nèi)充填有Kr氣，電離電極與高壓射頻電源相連，Kr氣被電離擊穿后透過(guò)光窗發(fā)出特定波長(zhǎng)的光。
[0022]2片電離電極的相對(duì)位置為前后式分布。
[0023]相鄰的電離電極之間間距8mm，相鄰的電離電極之間互相絕緣。
[0024]電離電極為銅電極。
[0025]電離電極的數(shù)量為2個(gè)，厚度為Imm0
[0026]電離電極的外形為長(zhǎng)方形。
[0027]絕緣層為聚酰亞胺層。
[0028]絕緣層的厚度為1.5mm。
[0029]電離電極與絕緣層為緊密配合，為鍍膜結(jié)構(gòu)。
[0030]實(shí)施例1
[0031]采用本設(shè)計(jì)中射頻電離激發(fā)裝置的真空紫外燈作為電離源的離子迀移譜儀，真空紫外燈填充氣體為Kr，燈窗材料為氟化鎂，電離電壓為800V，光子能量為10.6ev，迀移管溫度為室溫(28°C )，試劑分子為丙酮，如圖3所示為測(cè)得的試劑離子(V的和CO 3-的離子迀移譜圖。
【權(quán)利要求】
1.一種真空紫外燈的射頻電離激發(fā)裝置，其特征在于: 包括中空密閉的玻璃腔體(2)，于玻璃腔體⑵的側(cè)壁上設(shè)有作為光窗⑴的通孔，通孔內(nèi)設(shè)有透明光窗片，通過(guò)透明光窗片將光窗的通孔密封； 于玻璃腔體(2)外壁面上設(shè)有2片以上的片狀電離電極(4)，于片狀電離電極(4)遠(yuǎn)離玻璃腔體(2) —側(cè)設(shè)有絕緣層(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空紫外燈的射頻電離激發(fā)裝置，其特征在于: 玻璃腔體⑵內(nèi)充填有惰性氣體，電離電極與高壓射頻電源相連，惰性氣體被電離擊穿后透過(guò)光窗(I)發(fā)出特定波長(zhǎng)的光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空紫外燈的射頻電離激發(fā)裝置，其特征在于: 2片以上的電離電極的相對(duì)位置為上下式、前后式或不規(guī)則分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空紫外燈的射頻電離激發(fā)裝置，其特征在于: 相鄰的電離電極之間間距0.1?10mm，相鄰的電離電極之間互相絕緣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的真空紫外燈的射頻電離激發(fā)裝置，其特征在于: 電離電極為銅電極、鋁電極或不銹鋼電極中的一種或二種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空紫外燈的射頻電離激發(fā)裝置，其特征在于: 電離電極的數(shù)量為2?10個(gè)，厚度為0.1?3mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的真空紫外燈的射頻電離激發(fā)裝置，其特征在于: 電離電極的外形為弧形、長(zhǎng)方形、圓形、正方形或橢圓形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空紫外燈的射頻電離激發(fā)裝置，其特征在于: 絕緣層為聚四氟乙烯層或聚酰亞胺層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的真空紫外燈的射頻電離激發(fā)裝置，其特征在于: 絕緣層的厚度為0.1?3mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空紫外燈的射頻電離激發(fā)裝置，其特征在于: 電離電極與絕緣層為緊密配合，為鍍膜或粘合結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】H01J49/16GK204204795SQ201420732503
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】李海洋, 李林, 劉驥巍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所