[發明專利]一種多脈沖場離子注入壓縮離子遷移管

在審

• 申請號: 202111491428.7
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN116246932A
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 王衛國;倉懷文;黃衛;張遠智;李海洋
• 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
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種多脈沖場離子注入壓縮離子遷移管，其特征在于：

包括絕緣內筒(11)，BN離子門(1)，法拉第盤(6)；BN離子門(1)將絕緣內筒(11)分為兩個區域電離反應區和遷移區；于遷移區靠近法拉底盤(6)處設有漂氣入口(7)，于電離反應區遠離BN離子門(1)一側設有氣體出口(9)、靠近BN離子門(1)一側設有樣品入口(8)；

于BN離子門(1)上開門時施加的電勢U1，電離反應區電場強度為E1，遷移區電場強度為E2；

于電離反應區內、距離(離子遷移管軸線方向的距離)BN離子門(1)為L1的位置設有垂直于離子遷移管軸線方向的金屬柵網作為脈沖離子注入柵網(2)；于脈沖離子注入柵網上施加的電勢為U1+El×L1+P1，Pl為脈沖離子注入柵網所需施加的脈沖方波電壓；El單位為V/cm，L1單位為cm，U1和P1的單位為V；

于遷移區內、距離(離子遷移管軸線方向的距離)BN離子門(1)為L2的位置設有垂直于離子遷移管軸線方向的脈沖壓縮金屬柵網(3)；脈沖壓縮金屬柵網(3)上施加的電勢為U1-E2×L2+P2，P2為脈沖壓縮金屬柵網所需施加的脈沖方波電壓，E2單位為V/cm，L2單位為cm，U1和P2的單位為V。

2.根據權利要求1所述的離子遷移管，其特征在于：

BN離子門(1)為依次兩組交替排列的電阻絲構成；開門時，兩組金屬絲之間電勢差為零；關門時，兩組金屬絲之間存在電勢差；關門后200-500微秒內，兩組金屬絲上的電勢差保持不變；但是于兩組金屬絲上施加的電勢相互切換或相互交換，切換或交換頻率不低于50kHz，優選100kHz。

3.根據權利要求1所述的離子遷移管，其特征在于：脈沖壓縮金屬柵網至少含有1個或平行間隔設置的2個以上；其上的脈沖方波電壓至少為50V，優選300V；脈寬小于等于200us，優選100us；脈沖方波開啟的時間為BN離子門(1)關門后L2/KE2。

4.根據權利要求1所述的離子遷移管，其特征在于：脈沖離子注入柵網至少含有1個或平行間隔設置的2個以上；其上的脈沖方波電壓至少為50V，優選300V；脈寬小于等于200us，優選50us。