1.一種飛行時(shí)間離子遷移譜儀,包括:
a)電離源,在漂移管前部的電離區(qū)中產(chǎn)生離子;
b)DC電場(chǎng),所述DC電場(chǎng)引導(dǎo)所述離子沿著所述漂移管的軸向飛行,其中,所述離子被基于它們的穩(wěn)態(tài)離子遷移率而分離;以及
c)能量源,所述能量源在所述漂移管中以非熱方式向所述離子連續(xù)地供應(yīng)能量,在所述漂移管中,在離子運(yùn)輸和/或基于遷移率分離過程中將所述離子持續(xù)地保持在一個(gè)能量水平,所述能量水平高于給定操作溫度下的熱能水平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述能量還供應(yīng)給所述電離區(qū)中的所述離子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,還包括:反應(yīng)區(qū),使得所述漂移管被離子門分為所述反應(yīng)區(qū)和漂移區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述能量被供應(yīng)給所述漂移管的所述電離區(qū)、所述反應(yīng)區(qū)和/或所述漂移區(qū)中的所述離子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述能量水平足夠高以防止所述離子與周圍的中性分子進(jìn)行團(tuán)簇和/或改變所述離子與周圍的中性分子團(tuán)簇的程度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述操作溫度是環(huán)境溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述能量源是無線電頻率(RF)電場(chǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述RF電場(chǎng)是對(duì)稱的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述標(biāo)準(zhǔn)化RF電場(chǎng)大于2Townsend。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述標(biāo)準(zhǔn)化RF電場(chǎng)大于40Townsend。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述RF電場(chǎng)頻率在10kHZ到2MHz之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述RF電場(chǎng)在500MHz到3GHz之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述RF電場(chǎng)是通過將所述RF電場(chǎng)施加至一組DC偏壓分段保護(hù)電極生成的。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述DC偏壓分段保護(hù)電極按照?qǐng)A環(huán)形圖案排列。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述DC偏壓分段保護(hù)電極按照笛卡兒-正方形圖案排列。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述DC偏壓分段保護(hù)電極按照矩形圖案排列。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述DC偏壓分段保護(hù)電極被排列為一對(duì)平行板圖案。
18.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,使用電感方式生成所述RF電場(chǎng),利用單個(gè)磁芯和單個(gè)初級(jí)繞組但多個(gè)次級(jí)繞組。
19.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,利用串聯(lián)運(yùn)行的初級(jí)繞組,使用多個(gè)電感芯生成所述RF電場(chǎng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,使用電容方式生成所述RF電場(chǎng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述RF電場(chǎng)從基本平行于所述DC場(chǎng)到反向平行于所述DC場(chǎng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述RF電場(chǎng)基本垂直于所述DC場(chǎng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,作為由不同電極和RF驅(qū)動(dòng)器生成的場(chǎng)的疊加結(jié)果,通過生成旋轉(zhuǎn)的RF電場(chǎng),所述RF電場(chǎng)強(qiáng)度在時(shí)間上是相對(duì)恒定的。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述RF驅(qū)動(dòng)器以相同的頻率、不同的相位進(jìn)行操作。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述RF電場(chǎng)以來自不同源的不同頻率進(jìn)行操作。
26.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,通過利用由相互間存在相位偏移的波形驅(qū)動(dòng)的多個(gè)分段保護(hù)電極,所述RF電場(chǎng)在空間上基本均勻。
27.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述RF電場(chǎng)通過使用所述漂移管作為諧振腔生成,其中諧振頻率在500MHz到3GHz之間。
28.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,其中,所述RF電場(chǎng)通過將所述漂移管放置在諧振腔中生成,其中諧振頻率在500MHz到3GHz之間。
29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行時(shí)間離子遷移譜儀,包括:所述能量源,在所述離子運(yùn)輸和/或分離過程中,防止所述離子連續(xù)停留在該熱能水平大體上長于1μs。
30.一種對(duì)離子進(jìn)行分離的方法,包括:將離子引入基于離子遷移率的譜儀;在以非熱方式向所述離子連續(xù)地供應(yīng)能量以將所述離子持續(xù)地保持在高于給定操作溫度下的熱能水平的一個(gè)能量水平的同時(shí),對(duì)所述離子進(jìn)行運(yùn)輸和/或分離;以及,在所述分離過程中,所述離子連續(xù)停留在提升后的能量水平。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法,其中,將所述能量控制和/或調(diào)整到不同水平進(jìn)行一系列離子遷移率測(cè)量。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法,進(jìn)一步包括:防止所述離子與周圍的中性分子進(jìn)行團(tuán)簇和/或改變所述離子與周圍的中性分子團(tuán)簇的程度。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法,進(jìn)一步包括:向電離區(qū)和/或化學(xué)反應(yīng)區(qū)中的所述離子提供能量。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法,其中,通過RF電場(chǎng)提供能量。
35.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法,進(jìn)一步包括:在具有更高頻率的非對(duì)稱場(chǎng)離子遷移譜儀的非對(duì)稱波形上疊加RF電場(chǎng),所述RF電場(chǎng)為對(duì)稱或非對(duì)稱的,所述對(duì)稱或非對(duì)稱的RF電場(chǎng)是通過第二組電極生成的,所述第二組電極生成基本垂直于所述非對(duì)稱場(chǎng)離子遷移譜儀的非對(duì)稱電場(chǎng)的電場(chǎng)。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法,其中,通過作為由不同電極和RF驅(qū)動(dòng)器生成的場(chǎng)的疊加結(jié)果而生成旋轉(zhuǎn)的RF電場(chǎng),所述RF電場(chǎng)強(qiáng)度在時(shí)間上是相對(duì)恒定的。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法,其中,所述RF驅(qū)動(dòng)器以相同的頻率、不同的相位進(jìn)行操作。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法,其中,所述RF電場(chǎng)以來自不同源的不同頻率進(jìn)行操作。
39.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法,其中,通過使用由相互間存在相位偏移的波形驅(qū)動(dòng)的多個(gè)分段保護(hù)電極,所述RF電場(chǎng)在空間上基本均勻。
40.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法,包括:在所述運(yùn)輸和/或分離過程中,防止所述離子連續(xù)停留在該熱能水平大體上長于1μs。