[發明專利]一種高氣密性離子遷移管

有效

• 申請號: 201811412007.9
• 申請日: 2018-11-25
• 公開（公告）號: CN110504154B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 陳創;李海洋;王衛國;蔣丹丹;陳紅;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: H01J49/26
• 分類號: H01J49/26;H01J49/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種高氣密性離子遷移管，所述離子遷移管為一中空圓柱狀腔體，在腔體兩端分別設置作為反應離子產生裝置的離子源以及作為離子檢測裝置的離子接收極；在腔體內部位于離子源和離子接收極之間設置離子門，離子門將腔體內部分成兩個區域，其中離子源和離子門之間構成電離區，離子門和離子接收極之間構成遷移區；其特征在于：

電離區和遷移區均由圓環形電極與圓環形絕緣體交替疊合構成，圓環形絕緣體的厚度0.005-2毫米，圓環形電極與圓環形絕緣體之間存在繞中部通孔一周的平面接觸；

離子門由圓形柵網電極及圓環形絕緣體交替疊合構成，圓環形絕緣體的厚度0.005-2毫米，沿圓形柵網電極的圓周徑向于圓形柵網電極的圓周外緣設置圓環形金屬，圓形柵網電極同軸置于圓環形金屬內部，圓環形金屬與圓環形絕緣體之間存在繞中部通孔一周的平面接觸；

離子源為固定于一圓形導電極板上的圓筒狀離子源或圓環狀離子源；離子接收極為圓筒狀離子接收極或圓環狀離子接收極；

圓形導電極板與電離區之間、電離區與離子門之間、離子門與遷移區之間、遷移區與離子接收極之間存在繞中部通孔一周的平面接觸；

離子遷移管置于一左端密閉右端開口的筒體絕緣固定外殼內，于密閉的左端中部開設有沿固定外殼軸向的通孔，于離子遷移管左端的圓形導電極板和固定外殼左端內壁面間設有壓力彈簧，于離子遷移管右端的離子接收極的右側設有壓力彈簧，固定外殼的右端設有內螺紋或外螺紋，一帶有外螺紋或內螺紋的圓形壓蓋螺合于固定外殼的右端，圓形壓蓋與離子接收極右側的壓力彈簧抵接；于圓形壓蓋中部設有通孔。

2.根據權利要求1所述的離子遷移管，其特征在于：

離子遷移管兩端緊鄰離子源和離子接收極的軸向外側設置有圓環形壓力彈簧，所述的圓環形壓力彈簧壓縮至工作長度時產生的壓力大于100牛。

3.根據權利要求1所述的離子遷移管，其特征在于：所述離子門的圓環形絕緣體的材料和電離區和遷移區的圓環形絕緣體的材料均為聚四氟乙烯，所述圓形壓蓋、固定外殼的材料為聚醚醚酮；固定外殼的側壁上設置鏤空槽，離子遷移管的電極能夠與外部電源進行連接。

4.根據權利要求1所述的離子遷移管，其特征在于：離子源為在大氣壓條件下能夠離子化樣品分子的任意離子源；離子源上設置有進氣口和出氣口，離子接收極上設置有進氣口。

5.根據權利要求1-4任一項所述的離子遷移管，其特征在于：載帶有待測樣品的氣體通過離子源上設置的進氣口進入到離子源中，樣品分子在離子源中被離子化成樣品離子；

樣品離子經電離區中電場的驅動到達離子門前，離子門前的離子通過周期開啟的離子門進入到離子遷移區，在其中電場的驅動下先后到達離子檢測極，并被轉換成電流強度對時間的譜圖信息輸出；

在上述過程進行的同時，另一路氣體從遷移區上設置的進氣口進入遷移區內部并沿著與離子飛行方向相反的方向流出離子遷移區，最終與載帶有待測樣品的氣體一起從離子源上設置的出氣口流出離子遷移管。

6.根據權利要求5所述的離子遷移管，其特征在于：所述的載帶有待測樣品的氣體和另一路氣體為包括O₂、N₂、CO₂、H₂、Ar氣體在內的任一氣體或者二種以上氣體混合物。