[發明專利]用于離子遷移率譜儀的遷移管結構

有效

• 申請號: 200710308546.3
• 申請日: 2007-12-29
• 公開（公告）號: CN101471222A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發明（設計）人: 胡海峰;李元景;張清軍;陳志強
• 申請（專利權）人: 同方威視技術股份有限公司
• 主分類號: H01J49/02
• 分類號: H01J49/02;G01N27/64
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王波波

技術領域

本發明涉及一種使用離子遷移技術檢測毒品和爆炸物的探測裝置所用的遷移管結構，屬于安全檢測技術領域。

背景技術

離子遷移譜儀是根據不同離子在均勻弱電場下漂移速度不同而實現對離子的分辨。離子遷移譜儀通常由進樣部分、電離部分、離子門或離子存儲部分、遷移區、收集區、讀出電路、數據采集和處理、控制部分等構成。

現有技術為了實現較高的離子透過率，人們將注意力集中在離子聚焦技術上。美國專利US4855595使用時變電場進行聚焦。美國專利US5189301使用了杯形電極進行聚焦增加了離子穿過率。但不少離子會散射到電極而消失。美國專利US6727495采用將電極片進行偶數分割、相鄰分割片電場相位差90度的時變電場和線性電場耦合的辦法實現對離子的聚焦增加了透過率。但是，該技術結構和控制較為復雜。美國專利US7223969采取了強弱靜電場交替的辦法進行聚焦提高離子穿過率，然而結構復雜。

圖1示出了根據現有技術的遷移管結構，它包括依次排列的進樣器1、半透膜2、電離源2、離子門3、遷移管4、法拉第盤和前端電路5等。遷移管內部電場容易受到干擾，且外圍的離子由于邊緣不均勻的電場被散射而失去。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的問題，本發明的目的是提供一種遷移管結構，能夠簡單且有效地提高遷移管的離子透過效率。

在本發明的一個方面，提出了一種用于離子遷移率譜儀的遷移管結構，包括間隔排列的電極片和絕緣部分，其中電極片是帶有弧度或錐度的網狀金屬片。

優選地，電極片的弧度或錐度部分帶有透明度較高的網孔。

優選地，電極片的中心是直徑為毫米級的孔。

優選地，電極片的中心是直徑為圓孔。

優選地，電極片的外圍是單邊或兩邊都帶有金屬環的金屬結構。

優選地，靠近法拉第盤的電極片的中心孔比遠離法拉第盤的電極片的中心孔小。

優選地，絕緣部分構成為環狀。

優選地，所述電極片等距離或者不等距同軸排列，并且被加上遞增或遞減的電壓。

本發明由于以上結構，將會在遷移區部分形成外圍帶有聚焦中心較為均勻的電場，由于電極外圍的圓環結構，可以屏蔽外界電場對遷移電場的影響。由于電極為網狀且中間帶有圓孔，對于不在軸心運動的離子進行了盡可能多的聚焦和收集，在軸心方向運動的離子可以完全透明的通過。靠近法拉第盤的電極中心孔較小，一方面滿足被聚焦的離子束的通過，另一方面較好的屏蔽了該電極以前離子運動對法拉第盤的影響，極大的提高了離子通過率。由于離子束較細，法拉第盤可以做的較小，從而降低了前端電路的輸入電容，降低了電路噪聲。

附圖說明

從下面結合附圖的詳細描述中，本發明的上述特征和優點將更明顯，其中：

圖1是根據現有技術的遷移管結構的剖面示意圖；

圖2以及2A到2G是根據本發明實施例的遷移管中所用的網狀電極的結構示意圖；

圖3以及3A到3G是根據本發明實施例的可與網狀電極結合使用的電極結構示意圖；

圖4是根據本發明實施例的遷移管的結構示意圖；

圖5是根據本發明實施例的遷移管的結構示意圖；

圖6是根據本發明實施例的遷移管的結構示意圖。

具體實施方式

下面，參考附圖詳細說明本發明的優選實施方式。在附圖中，雖然示于不同的附圖中，但相同的附圖標記用于表示相同的或相似的組件。為了清楚和簡明，包含在這里的已知的功能和結構的詳細描述將被省略，否則它們將使本發明的主題不清楚。

參看圖2，本發明實施例的遷移管中所采用的電極是帶有弧度或錐度的網狀金屬片，包括電極片的網孔弧度或錐度部分7，死區部分金屬絲非常細。電極片的中心8是圓孔或其他形狀的孔，電極的外圍6是單邊或兩邊都帶有金屬圓環或其他形狀如方筒的金屬結構9。靠近法拉第盤的電極要求中心孔8較遠離法拉第盤的電極的中心孔小。

圖2A是外圍部分不帶金屬圓環的電極剖面示意圖，圖2B、2C、2D是外圍部分帶金屬圓環的電極剖面示意圖，適合較大的絕緣體。圖2E、2F、2G是外圍部分帶厚金屬圓環的電極剖面示意圖，適合較小的絕緣體。

參看圖3，本發明實施例的遷移管中所采用的電極可和網電極結合使用的外圍不帶或帶有屏蔽裝置10的環電極。可以與網電極間隔使用，合理優化性能和成本。