[發(fā)明專利]一種PCB板法拉第信號接收盤裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011458384.3
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112735937B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倉懷文;李海洋
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號: H01J49/02
• 分類號: H01J49/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 張玉瑩;李馨

本發(fā)明提供一種離子遷移譜的信號接收裝置，將法拉第接收電極、外包屏蔽電極、接收電極通孔和屏蔽電極通孔都集成在PCB基板上，裝置還包含信號接收接頭和漂氣入口管路。整個裝置集成度高，一體化設(shè)計(jì)，可靠性好，穩(wěn)定性好，成本低，屏蔽效果好，噪聲低。裝置體積小，特別適合微型化離子遷移管中應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及離子遷移譜技術(shù)，具體涉及一種基于PCB板設(shè)計(jì)離子遷移譜信號的接收裝置，該裝置基于法拉第盤原理，可以有效接收微弱信號，提高信噪比。主要應(yīng)用于微型離子遷移譜分析儀器中。

背景技術(shù)

離子遷移譜中大都采用法拉第盤作為離子的接收裝置，法拉第盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響離子的接收，進(jìn)而影響儀器靈敏度、分辨率和噪聲。傳統(tǒng)的法拉第盤采用的獨(dú)立的金屬電極片構(gòu)成裝置的各個組成部分，電極電極片之間用絕緣材料隔開，金屬電極片再連接外部線纜，使得離子接收裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，引線多，可靠性差。

目前專利CN202373551U、CN204332899U、CN207441653U、CN103871822A、CN104716000A、CN103165385B、CN209388998U都是采用機(jī)械加工的各個獨(dú)立零部件和電極經(jīng)過復(fù)雜的安裝后組成信號的接收裝置，可靠性會差一些，成本相應(yīng)的高一些。為便于信號引出，法拉第盤大都采用T形結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)比較大、厚、重，不利于裝置微型化。CN104716000A和CN204332899U的采用的法拉第盤面采用的是非平面結(jié)構(gòu)，理想情況下，一定程度上有利于提高分辨率，在高信噪比條件下，通過改變法拉第盤面的面積，同樣能達(dá)到非平面的效果，但是，這兩個專利的法拉第盤面加工難度大，安裝精度高，成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)。

本發(fā)明設(shè)計(jì)一種基于PCB板的一體化法拉第盤信號接收裝置，即離子遷移譜的信號接收裝置，信號接收電極和屏蔽電極全部印制在一個基板上，整個裝置只有三個零部件，集成度非常高；并采用印制電路板加工工藝，精度高，可靠高，穩(wěn)定性好；對信號接收效果好，噪聲屏蔽效果好，特別適合微型化離子遷移管使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種PCB板法拉第盤信號接收裝置，實(shí)現(xiàn)高集成度、高接收效率、高可靠性和低噪聲的離子遷移譜信號接收裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種基于PCB板的法拉第盤信號接收裝置(離子遷移譜的信號接收裝置)，包括PCB電路板、漂氣入口管路和信號引出接頭。

所述PCB電路板包括PCB基板，所述PCB基板包括面A和面B，所述面A的中心位置印制信號接收電極，所述面A信號接收電極的中心位置設(shè)有貫穿PCB基板的信號接收電極通孔；所述面A信號接收電極的外周包圍印制屏蔽電極；所述面A屏蔽電極上設(shè)有環(huán)形分布的屏蔽電極通孔；所述面B全部印制屏蔽電極；所述屏蔽電極通孔與面B的屏蔽電極密封電連通；所述面A指的是PCB基板兩側(cè)表面中的任一面，所述面B指的是另一面。

所述信號引出接頭為中心帶探針的屏蔽接頭，所述屏蔽接頭固定于面B的中心位置，所述探針穿過接收電極通孔，并與面A接收電極密封電連通。

所述漂氣入口管路位于面A的信號接收電極與屏蔽電極之間，依次穿過PCB基板和面B并繼續(xù)延長一段管路，用于通入漂氣。

所述PCB電路板，材質(zhì)可以為環(huán)氧樹脂、聚四氟、鋁基板；它也可以根據(jù)使用需求設(shè)計(jì)成需要的形狀，如圓形、方形。

所述面A的信號接收電極，為提高電流效率，抗腐蝕，電極表面可以鍍金、鍍錫、鍍銀。它也可以根據(jù)使用需求設(shè)計(jì)成需要的形狀，如圓形、方形。

所述面A外包屏蔽電極，為提高電流效率，抗腐蝕，電極表面可以鍍金、鍍錫、鍍銀。

所述PCB電路板，為提高屏蔽效果可以采用多層板，內(nèi)層電路全設(shè)為屏蔽電極。

所述的屏蔽電極通孔，可以均勻分布單圈、多圈、布滿整個面A外包屏蔽電極。