[發明專利]梳狀結構的放電電離源

無效

• 申請號: 201310191693.2
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN103311088A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 李靈鋒;汪小知;李鵬
• 申請（專利權）人: 蘇州微木智能系統有限公司
• 主分類號: H01J49/10
• 分類號: H01J49/10
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

技術領域

本發明涉及一種電離源，具體是一種梳狀結構的放電電離源。

背景技術

電離源是用于離子遷移譜、質譜儀、高場非對稱波形離子遷移譜等分析儀器中的關鍵技術。現有的電離源主要采用⁶³Ni等放射源，為避免使用放射源，現在開發了多種非放射源的離子源，如紫外光電離、電暈放電等電離源。

雖然現有多種離子源，但穩定性及壽命都不是很好，為了解決這個技術問題，中國專利文獻CN101452806A中公開了一種電離源，該發明具體地說是一種電離源及其在離子遷移譜中的應用，包括直流電源，載氣，正、負放電電極，限流電阻，限流電阻和正、負放電電極通過導線與直流電源的正、負電極串聯，組成一串聯電路；常壓下的放電載氣通入正、負放電電極間，利用大氣壓下的輝光放電作為電離源，將其用于離子遷移譜，能夠避免使用放射性電離源，提高離子遷移譜的靈敏度，拓寬離子遷移譜測量化合物的范圍。

該技術方案中將大氣壓下的輝光放電應用到了電離源中，大氣壓微輝光放電目前常用于光譜的激發源，也有將其應用于質譜的離子源。目前的大氣壓微輝光放電電離源結構如該專利文件中公開的方式，通常是用兩個平行的電極相互靠近，距離控制在幾十到幾百微米。放電氣體可以采用惰性氣體如氦氣、氖氣、氬氣等，或者氮氣、空氣，所加電壓可以是直流電壓，也可以采用交流電壓如RF射頻電壓。在該技術方案中，采樣氣體從所述正、負放電電極之間通過進行電離，平行式結構放電面積有限，溝道中的放電氣體流量受限。此外，該結構中的電離源，由于兩個電極間的距離較遠，電極間的距離與兩電極所需的電壓正相關，因此，該方案中需要足夠大的電壓如幾千伏才能達到較好的電離效果，所加高壓會對其他器件造成影響并且能量損耗大。

發明內容

本發明為了解決現有技術中平行式結構放電面積有限，通道中的放電氣體流量受限，外加電壓大影響其他器件的問題，從而提供一種采用MEMS制造工藝加工的梳狀結構的放電電離源。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種梳狀結構的放電電離源，包括電源、正放電電極和負放電電極，所述電源的正負極分別與相對設置的所述正放電電極和負放電電極連接；所述正放電電極和負放電電極之間交替相對設置有正極導流板和負極導流板，所述正極導流板僅一端與所述正放電電極連接；所述負極導流板僅一端與所述負放電電極連接；所述正極導流板和所述負極導流板之間形成連貫的通道。

所述正放電電極和負放電電極均選用硅片。

所述正放電電極和負放電電極選用的硅片厚度為0.1-5mm。

交替設置的所述正極導流板與所述負極導流板之間距離為20-500μm。

交替設置的所述正極導流板與所述負極導流板之間距離為50-200μm。

交替設置的所述正極導流板與所述負極導流板之間距離為100μm。

所加電壓可以是直流電壓，也可以采用交流電壓。

正極導流板和負極導流板的個數分別設置5-100個。

所述梳狀結構的放電電離源是用一整片硅片通過MEMS工藝加工而成。

所述正放電電極和負放電電極之間形成細長的進氣口和出氣口。

本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：

（1）本發明所述的梳狀結構的放電電離源，包括電源、正放電電極和負放電電極，所述正放電電極和負放電電極之間交替設置有正極導流板和負極導流板，所述正極導流板一端與所述正放電電極連接，另一端不連接，也就是與所述負放電電極之間留有通道；所述負極導流板一端與所述負放電電極連接，另一端不連接，也就是說與所述正放電電極之間留有通道，這樣所述正極導流板和所述負極導流板之間就形成了連貫的通道。避免了現有技術中平行式結構放電面積有限，通道中的放電氣體流量受限的問題，增加了放電面積，提高了放電氣體流量；同時，通過所述正放電電極和負放電電極之間交替設置有正極導流板和負極導流板，大大縮小了兩電極之間的放電距離，因為兩電極所需的電壓與放電距離成正比，放電距離縮小了，當然的減小了外加的電壓，減小了對其他器件如檢測器的影響，降低了使用要求，節省了能源消耗，避免了現有技術中的能源浪費。

（2）本發明所述的梳狀結構的放電電離源，采用了MEMS加工技術，加工出來的電離源非常小巧，應用起來非常方便，而且在增加了放電面積的同時并沒有增大整個放電電離源的體積，而是在一個很小的結構上就增加了放電面積，克服了現有技術中通過增大結構來增加放電面積的問題。