專利名稱：動態(tài)離子遷移譜的低噪聲高探測率離子遷移管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種遷移管，特別是涉及一種動態(tài)離子遷 移譜的低噪聲高探測率離子遷移管。
二.背景技術(shù)離子遷移譜儀是一種利用IMS(離子遷移譜)技術(shù)的專用 探測儀,可用于探測樣品氣體中的微量成分,也可探測空氣中的污染物或爆炸物, 以及用于麻醉品和毒品的探測。
離子遷移譜儀的核心部件遷移管主要由樣品入口、離化區(qū)、離子門、遷移 區(qū)和探測器等幾個部分組成。離子門位于離化區(qū)和遷移區(qū)之間。樣品分子在離 化區(qū)形成離子后，并不直接進入遷移區(qū)，而是先集結(jié)在離子門的前部，只有在 離子門開啟后，才能同步進入遷移區(qū)中進行漂移。離子門的開啟、關(guān)閉由加在 離子門上的與離子遷移方向相反的脈沖電壓信號來控制，這樣，離子門開啟和 關(guān)閉時電壓脈沖造成的噪聲不可避免的進入了系統(tǒng)。
遷移管的末端是探測器，用于獲得離子信號， 一般情況下都是法拉第接收 盤。由法拉第接收盤接收到的離子電荷變成電流，經(jīng)放大后進入信號處理系統(tǒng) 對信號進行處理。離子在到達(dá)法拉第接收盤附近時，因為帶電離子庫侖電場會 在法拉第接收盤上形成感生電流信號，這個電流信號會造成離子峰的前伸，峰 形展寬，從而降低譜圖的分辨率。
此外，離子在從離化區(qū)被離化、遷移區(qū)中遷移，到被法拉第接收盤探測的 過程中，不可避免的存在電荷堆積現(xiàn)象，降低了離子的探測效率。
三.實用新型的內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計 合理、噪聲低且探測率高的動態(tài)離子遷移譜低噪聲高探測率離子遷移管。本實用新型的技術(shù)方案
一種動態(tài)離子遷移譜的低噪聲高探測率離子遷移管，含有管體，所述管體 從前到后依次設(shè)置有載氣和樣品氣體入口、離化區(qū)、離子門、遷移區(qū)和探測器， 并且，所述遷移區(qū)前后兩端分別設(shè)置有氣體出口和遷移氣體入口，所述離子門 后、探測器前均設(shè)置一個金屬網(wǎng)格柵。
所述氣體出口和遷移氣體入口分別設(shè)置在所述兩個金屬網(wǎng)格柵的外側(cè)。
本實用新型的有益效果
1、 本實用新型在離子門后加設(shè)的金屬網(wǎng)格柵屏蔽了離子門開啟和關(guān)閉時電 壓脈沖造成的噪聲；加設(shè)在探測器前的金屬網(wǎng)格柵屏蔽掉了離子流的感生電流
信號對探測信號的干擾；另外，2層金屬網(wǎng)格柵同時又一定程度上減少了離子電
荷的堆積，提高了探測效率。
2、 本實用新型設(shè)計合理、成本較低，其適用范圍廣，推廣后具有很好的經(jīng)
濟效益。
四.
圖l是本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。
五.具體實施方式
實施例參見圖l，圖中，1-載氣和樣品氣體入口， 2-離化區(qū)，3-內(nèi)電場，
4-遷移區(qū)，5-離子門，6-探測器(法拉第接收盤)，7-信號輸出，8-氣體出口， 9-遷移氣體入口， 10-金屬格柵。
低噪聲高探測率離子遷移管的管體從前到后依次設(shè)置有載氣和樣品氣體入 口 1、離化區(qū)2、離子門5、遷移區(qū)4和探測器6，并且，遷移區(qū)4前后兩端分 別設(shè)置有氣體出口 8和遷移氣體入口 9，離子門5后、探測器6前均設(shè)置一個金 屬網(wǎng)格柵10。氣體出口 8和遷移氣體入口 9分別設(shè)置在兩個金屬網(wǎng)格柵10的外遷移管的最前部是樣品入口 1，被測樣品在載氣的帶動下由此進入離化區(qū)2。 樣品分子在離化區(qū)2形成離子后，先集結(jié)在離子門5的前部，在離子門5開啟
后，經(jīng)過金屬網(wǎng)格柵10同步進入遷移區(qū)4中進行漂移。金屬網(wǎng)格柵10 —方面
屏蔽了離子門開啟和關(guān)閉時電壓脈沖造成的噪聲，另一方面，經(jīng)過金屬網(wǎng)格柵
IO的過濾后，堆積的離子電荷也會減少。
在遷移管的后部從遷移氣體入口 9充入遷移氣體，并和載氣構(gòu)成一回路。 當(dāng)離子在遷移區(qū)4內(nèi)遷移時，會碰上從遷移管尾部吹來的遷移氣體。加入遷移 氣體一方面以把一些雜質(zhì)氣體從遷移管中去掉，另一方面可以阻止多余的中性 樣品分子進遷移區(qū)后繼續(xù)產(chǎn)生離化反應(yīng)，避免了由于繼續(xù)反應(yīng)導(dǎo)致的譜線變寬， 從而提高儀器的靈敏度和分辨率。
在遷移區(qū)中遷移的離子在到達(dá)探測器6 (法拉第接收盤)附近時，先經(jīng)過金 屬網(wǎng)格柵IO，再被法拉第接收盤接收。此處的金屬網(wǎng)格柵IO—方面屏蔽掉了離 子流的感生電流信號對探測信號的干擾，另一方面，經(jīng)過金屬網(wǎng)格柵10的過濾 后，堆積的離子電荷進一步減少。
由法拉第接收盤接收到的離子電荷變成電流，由信號輸出7輸出，經(jīng)放大 后進入信號處理系統(tǒng)對信號進行處理。
改變金屬網(wǎng)格柵的具體結(jié)構(gòu)形式能夠組成多個實施例，均為本實用新型的 常見變化范圍，在此不一一詳述。
權(quán)利要求1.一種動態(tài)離子遷移譜的低噪聲高探測率離子遷移管，含有管體，所述管體從前到后依次設(shè)置有載氣和樣品氣體入口、離化區(qū)、離子門、遷移區(qū)和探測器，并且，所述遷移區(qū)前后兩端分別設(shè)置有氣體出口和遷移氣體入口，其特征是所述離子門后、探測器前均設(shè)置一個金屬網(wǎng)格柵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 態(tài)離子遷移譜的低噪聲高探測率離子遷移管， 其特征是所述氣體出口和遷移氣體入口分別設(shè)置在所述兩個金屬網(wǎng)格柵的外
專利摘要本實用新型公開了一種動態(tài)離子遷移譜的低噪聲高探測率離子遷移管，它含有管體，所述管體從前到后依次設(shè)置有載氣和樣品氣體入口、離化區(qū)、離子門、遷移區(qū)和探測器，并且，所述遷移區(qū)前后兩端分別設(shè)置有氣體出口和遷移氣體入口，所述離子門后、探測器前均設(shè)置一個金屬網(wǎng)格柵。所述氣體出口和遷移氣體入口分別設(shè)置在所述兩個金屬網(wǎng)格柵的外側(cè)。本實用新型設(shè)計合理、噪聲低且探測率高，推廣后具有很好的經(jīng)濟效益。
文檔編號G01N27/62GK201378582SQ20092008895
公開日2010年1月6日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者李建國, 汪獻忠 申請人:河南省日立信電子有限公司