[發明專利]一種兩級壓縮離子門及控制方法

有效

• 申請號: 201811381284.8
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN111199865B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 李海洋;陳紅;蔣丹丹;厲梅
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01J49/06
• 分類號: H01J49/06;H01J49/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種兩級壓縮離子門的控制方法，其特征在于：

于圓筒狀離子遷移管內部離子源和法拉第盤之間依次同軸、平行、間隔、絕緣設置三個圓形柵網構成離子門，三個圓形柵網依次定義為柵網一、柵網二和柵網三；柵網一和離子源之間的區域為反應區，柵網三與法拉第盤之間的區域為遷移區；該控制方法通過周期性控制該離子門中三個柵網之間的電場，精確控制離子的通過；

每個周期有連續的三種狀態：

第一狀態時，離子門開門，離子源，柵網一、柵網二和柵網三和法拉第盤上的電勢依次降低；第一狀態維持一段時間后，提高柵網二上的電位使其高于柵網一上的電位，開始第二狀態，第二狀態時離子門關門；第二狀態維持一段時間后，降低柵網二上的電勢使其回到和第一狀態相同的電位，同時提高第三柵網的電位使其高于柵網二上的電位，開始第三狀態，第三狀態時離子門關門；第三狀態維持一段時間后，整個過程一周期；

一周期完成后，再次切換到第一狀態，進行下一個周期；

在第二狀態中，由于柵網二上的電勢提高，使柵網二和柵網三之間的電場，高于柵網三之后的電場，離子在從柵網二和柵網三之間的高電場向柵網三后的低電場運動時，第一次被壓縮；

在第三狀態中，由于柵網三上的電勢提高，使柵網三與導電環二之間的電場，高于導電環二后的電場，離子在從柵網三與導電環二之間的高電場向導電環二后的低電場運動時，第二次被壓縮。

2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于：

離子源、柵網一、柵網二和柵網三、法拉第盤依次間隔設置，柵網一、柵網二和柵網三之間依次用兩個圓環狀絕緣片隔開，每個絕緣片與相鄰的金屬柵網平行、同軸設置，緊密配合。

3.根據權利要求1或2所述的控制方法，其特征在于：

構成離子門的三個柵網為表面平整的絲狀柵網或孔狀金屬柵網。

4.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于：

第二狀態開始時間應該是在第一狀態維持過程中通過柵網二的離子未到達柵網三之前。

5.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于：

第一狀態維持過程中通過柵網二的離子，在第二狀態維持的時間段內全部或部分通過柵網三，才能開啟第三狀態。

6.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于：

第一階段和第二階段維持的一段時間為1-999微秒；

第三階段維持的一段時間為1-100毫秒。