[發(fā)明專利]離子傳輸裝置以及離子傳輸方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310419386.5
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN104465296B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣公羽;孫文劍;張小強
• 申請（專利權(quán)）人: 島津分析技術(shù)研發(fā)（上海）有限公司
• 主分類號: H01J49/04
• 分類號: H01J49/04;H01J49/06;H01J49/26
• 代理公司: 上海市華誠律師事務(wù)所31210
• 代理人: 肖華

1.一種離子傳輸裝置，其特征在于，包括：

第一氣壓室，其包括至少一個離子源或離子輸入口,所述離子源或離子輸入口用以產(chǎn)生或傳輸離子流，

第二氣壓室，該第二氣壓室內(nèi)壓強能夠被控制為低于0.5MPa，

連接通道，其連接所述第一氣壓室和第二氣壓室，離子流通過該連接通道從所述第一氣壓室導入所述第二氣壓室，該連接通道的導通狀態(tài)可受控變化，

控制器，

第一電源單元，其由所述控制器控制，以及

離子調(diào)制裝置，其位于所述第一氣壓室內(nèi)、所述離子源或離子輸入口與所述連接通道和所述第一氣壓室的連通處之間，該離子調(diào)制裝置包括：

至少一個調(diào)制離子入口，其對應于所述離子源或離子輸入口、位于離子傳輸方向上的所述離子源或離子輸入口下游，來自所述離子源或離子輸入口的離子流輸入該調(diào)制離子入口，

調(diào)制離子出口，其位于離子傳輸方向上的所述調(diào)制離子入口的下游，以將調(diào)制后的離子輸送到所述連接通道，和，

電極系統(tǒng)，其包圍由所述調(diào)制離子入口開始至所述調(diào)制離子出口結(jié)束的離子通路軸線，

其中，所述控制器通過控制所述第一電源單元向所述電極系統(tǒng)提供第一電壓，以使從所述調(diào)制離子入口輸入的離子流被調(diào)制成與該輸入的離子流時域頻率或相位不同的一個或多個離子脈沖輸出到所述調(diào)制離子出口，同時該控制器控制所述連接通道的導通狀態(tài)時序使其與所述調(diào)制離子出口輸出的離子脈沖時序同步。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的離子傳輸裝置，其特征在于，

所述離子源輸出離子時，第一氣壓室內(nèi)平均氣壓大于等于0.15MPa或小于等于0.05MPa。

3.根據(jù)權(quán)利要求2的離子傳輸裝置，其特征在于，

所述第一氣壓室為一真空室，其平均氣壓在0.5Pa～50KPa之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的離子傳輸裝置，其特征在于，

所述第一電壓施加于所述電極系統(tǒng)產(chǎn)生的電場具有：在至少一部分時間內(nèi)對該離子調(diào)制裝置內(nèi)的離子產(chǎn)生在該時間段內(nèi)向所述調(diào)制離子出口方向驅(qū)動離子的驅(qū)動力分量，而在其余時間內(nèi)，該驅(qū)動力分量減弱、或反向或去除，

所述控制器生成控制所述連接通道氣體流導變化的控制信號，該控制信號與所述第一電壓控制鎖相，其頻率為所述第一電壓的基頻或整數(shù)分頻。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離子傳輸裝置，其特征在于，進一步包括第二電源單元，所述控制器通過控制所述第二電源單元向所述電極系統(tǒng)提供第二電壓，該第二電壓施加于所述電極系統(tǒng)產(chǎn)生的電場具有：在所述離子調(diào)制裝置的離子通路的至少一個徑向方向產(chǎn)生時變的電場力分量，所述時變的電場力分量包含至少一個在1KHz～100MHz范圍內(nèi)的頻率成分，該第二電壓施加方式為：

a)對所述電極系統(tǒng)的至少一部分電極附加的1KHz～100MHz的交流電壓，或

b)附加在沿軸向交替變化徑向尺寸的電極系統(tǒng)上，或

c)對所述電極系統(tǒng)的至少一部分電極附加的沿軸向變化電壓，

或(a)、(b)、(c)中的至少兩種方案的組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子傳輸裝置，其特征在于，所述電極系統(tǒng)是環(huán)形電極陣列。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子傳輸裝置，其特征在于，所述電極系統(tǒng)為實質(zhì)多極場電極陣列。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的離子傳輸裝置，其特征在于，所述多級場電極陣列為沿所述離子通路軸線軸向分段的實質(zhì)多級桿。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子傳輸裝置，其特征在于，所述電極系統(tǒng)的至少一部分電極為在平整或彎曲的絕緣材料上制作的導電圖案圖形。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子傳輸裝置，其特征在于，所述電極系統(tǒng)的至少一部分電極由面電阻率為0.5～10⁸歐姆/厘米的電阻材料構(gòu)成。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子傳輸裝置，其特征在于，所述控制器控制所述第一電源單元在所述離子通路軸線上產(chǎn)生不對稱的交流電場。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的離子傳輸裝置，其特征在于，所述交流電場場強的波形為不對稱方波。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的離子傳輸裝置，其特征在于，所述交流電場場強的波形為由至少N個鎖相頻率正弦波成分合成，其中N≥2。