[發明專利]一種實現離子遷移譜單管同時檢測正負離子的供電電源以及檢測方法

有效

• 申請號: 201410197937.2
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN103956316A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 袁曦;鄭健;陳勇;金潔;疏天民;洪利軍
• 申請（專利權）人: 公安部第三研究所
• 主分類號: H01J49/00
• 分類號: H01J49/00;H01J49/02;G01N27/64
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 劉常寶

1.一種實現離子遷移譜單管同時檢測正負離子的供電電源，其包括高壓電源以及分壓電阻，其特征在于，所述供電電源還包括極性轉換電路，所述極性轉換電路在離子遷移譜單管檢測分析時將高壓電源的正、負極正負交替加到分壓電阻的高、低兩端，使得離子遷移譜單管在一次分析中同時檢測正負離子。

2.根據權利要求1所述的一種實現離子遷移譜單管同時檢測正負離子的供電電源，其特征在于，所述極性轉換電路中包括四個高壓場效應管，所述四個高壓場效應管通過有效開合，將高壓電源的正、負極正負交替加到分壓電阻的高低兩端。

3.根據權利要求2所述的一種實現離子遷移譜單管同時檢測正負離子的供電電源，其特征在于，所述高壓電源的正極連接到第一高壓場效應管的漏極和第三高壓場效應管的漏極，高壓電源的負極連接到第二高壓場效應管的源極和第四高壓場效應管的源極；第一高壓場效應管的源極連接到第二高壓場效應管的漏極，并作為輸出連接至分壓電阻的一端，第三高壓場效應管的源極連接至第四高壓場效應管的漏極，并作為輸出連接至分壓電阻的另一端。

4.根據權利要求2或3所述的一種實現離子遷移譜單管同時檢測正負離子的供電電源，其特征在于，每個高壓場效應管由光耦驅動器驅動。

5.根據權利要求4所述的一種實現離子遷移譜單管同時檢測正負離子的供電電源，其特征在于，所述光藕驅動器的控制端連接3.3V電壓和脈沖電壓控制信號，光藕驅動器的驅動端驅動連接高壓場效應管的柵極，其驅動電壓由隔離電源提供。

6.根據權利要求5所述的一種實現離子遷移譜單管同時檢測正負離子的供電電源，其特征在于，所述脈沖電壓控制信號包括控制信號CTRL+和控制信號CTRL-，所述控制信號CTRL+和控制信號CTRL-為+3.3V的CMOS電平信號，兩者都是低電平有效，高電平無效，并且控制信號CTRL+和控制信號CTRL-不同時處于低電平狀態，當其中一控制信號處于高電平狀態穩定Δt時間后另一控制信號才能處于低電平狀態，Δt時間與場效應管完全關閉時間相對應。

7.根據權利要求6所述的一種實現離子遷移譜單管同時檢測正負離子的供電電源，其特征在于，所述控制信號CTRL+加載在驅動第一和第四高壓場效應管的光藕驅動器的控制端；所述控制信號CTRL-加載在驅動第二和第三高壓場效應管的光藕驅動器的控制端。

8.一種用于傳統離子遷移譜單管同時檢測正負離子的方法，其特征在于，所述方法通過在離子遷移譜單管的單次檢測分析中至少一次反轉加載在分壓電阻高、低兩端的電壓極性，由此完成單次分析中同時檢測正負離子。

9.根據權利要求8所述的一種用于傳統離子遷移譜單管同時檢測正負離子的方法，其特征在于，所述方法將高壓電源的正負極通過四個高壓場效應管的有序開合，正負交替加到分壓電阻的高低兩端。

10.根據權利要求9所述的一種用于傳統離子遷移譜單管同時檢測正負離子的方法，其特征在于，所述方法中由光藕驅動器基于CMOS電平信號CTRL+和CTRL-控制四個高壓場效應管，當控制信號CTRL+和CTRL-都處于高電平狀態時，與這兩個信號連接的四個光藕驅動器都處于關閉狀態，四個高壓場效應管無法得到有效驅動而關斷，此時離子遷移管處于無電場狀態；

當控制信號CTRL+處于低電平狀態而控制信號CTRL-處于高電平狀態時，與控制信號CTRL+連接的兩個光藕驅動器處于打開狀態，與控制信號CTRL-連接的兩個光藕驅動器處于關閉狀態，第一和第四高壓場效應管得到有效驅動而打開，第二和第三高壓場效應管無法得到有效驅動而關斷，此時離子遷移管處于正電場狀態；

當控制信號CTRL-處于低電平狀態而控制信號CTRL+處于高電平狀態時，與控制信號CTRL-連接的兩個光藕驅動器處于打開狀態，與控制信號CTRL+連接的兩個光藕驅動器處于關閉狀態，第二和第三高壓場效應管得到有效驅動而打開，第一和第四高壓場效應管無法得到有效驅動而關斷，此時離子遷移管處于負電場狀態，從而實現離子遷移譜單管檢測模式的轉換。