[發(fā)明專利]一種具備射頻約束功能的離子遷移譜

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310019232.7
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103107060A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設計）人: 唐紫超;史磊;張世宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01J49/42
• 分類號: H01J49/42
• 代理公司: 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

技術領域

本發(fā)明涉及離子遷移譜儀技術領域，具體涉及一種具備射頻約束功能的離子遷移譜。

背景技術

離子遷移譜（ion?mobility?spectrometry，IMS)，也稱離子遷移率譜，是在20世紀70年代出現(xiàn)的一種新的氣相分離和檢測技術。它以離子漂移時間的差別來進行離子的分離定性，由于其結構簡單，靈敏度高，能在大氣壓和常溫下使用而被廣泛應用于一些揮發(fā)性有機化合物的痕量探測。

IMS通常由離子遷移管、氣路系統(tǒng)、采樣與進樣系統(tǒng)、離子門控制系統(tǒng)、高壓電源系統(tǒng)、溫度加熱控制電路、信號放大采集和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)七部分組成。當樣品由載氣帶入電離反應區(qū)后，載氣分子和樣品分子在離子源的作用下發(fā)生一系列的電離反應和離子-分子反應，形成各種產(chǎn)物離子。在電場的驅(qū)使下，這些離子通過周期性開啟的離子門進入漂移區(qū)。在與逆流的中性飄逸氣體分子不斷碰撞的過程中，由于這些離子在電場中各自遷移速率不同，使得不同的離子得到分離，先后到達收集極被檢測。

但是，當離子在遷移區(qū)飛行時，離子隨著飛行時間的延長而逐漸分散，很多離子會擴散到遷移區(qū)周圍的電極上，并且，由于離子的分散，使離子到達探測器的時間也不統(tǒng)一，大大的降低了儀器的靈敏度和分辨率。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種具備射頻約束功能的離子遷移譜，其利用射頻電場來約束離子遷移譜中的離子路徑，達到提高靈敏度和分辨率的目的。

本發(fā)明提供了一種具備射頻約束功能的離子遷移譜，包括離子源、漂移管、射頻電源和探測器。在離子遷移譜的漂移管上的相鄰電極上施加相位相反的射頻電壓，通過射頻電壓使離子在靠近電極的位置碰撞概率增強，使離子的遷移路徑被約束在漂移管的中心線上，實現(xiàn)提高靈敏度和分辨率的目的。

本發(fā)明提供的具備射頻約束功能的離子遷移譜，所述施加射頻電壓的射頻電極的射頻場頻率為幾百KHz到若干MHz，交流或脈沖信號的電壓（V_pp）為0-300V。所述施加射頻電壓的施加方式為相鄰的電極相位相反，間隔的電極相位相同。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明可以利用射頻電場使離子的遷移路徑約束在遷移管的中心線上，減少由于離子擴散到電極上或到達探測器時間不統(tǒng)一所引起的靈敏度和分辨率降低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種具備射頻約束功能的離子遷移譜的結構示意圖；（1）為離子源，（2）為漂移管，（3）為射頻電極，（4）為探測器；

圖2是計算機模擬的沒有射頻約束場時(a)和有射頻約束場時(b)離子遷移軌跡的差異。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。

如圖1所示，本發(fā)明一種具備射頻約束功能的離子遷移譜由漂移管電極、探測器、離子源和射頻電源構成。離子由離子源產(chǎn)生后通過電子門進入漂移區(qū)，由于受到射頻電場的約束，使遷移路徑集中在漂移管的中心線上，最終到達探測器檢測。射頻場的頻率為幾百KHz到若干MHz，V_pp為0~300V。射頻電源的施加方式為相鄰的電極相位相反，間隔電極相位相同。