[發明專利]橫向擴展的捕集離子遷移譜儀

在審

• 申請號: 202210286555.1
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN115112746A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 梅爾文·帕克
• 申請（專利權）人: 布魯克科學有限公司
• 主分類號: G01N27/622
• 分類號: G01N27/622;G01N27/623
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張凱;張杰

1.捕集離子遷移率分離器，包括：

離子區域，離子沿著從入口到出口的軸行進通過所述離子區域，所述離子區域包含被離子通過的氣體，并且具有垂直于軸線的細長橫截面輪廓，所述橫截面輪廓具有長尺寸和短尺寸；

一系列電極結構，所述電極結構沿軸線排列，并且至少沿所述長尺寸包圍細長的橫截面輪廓，每個電極結構包括一個電極或一個電極組，所述電極或電極組施加有一個或多個變化的電壓電勢以產生第一限制電場，所述第一限制電場相對于所述短尺寸在離子區域中的離子上施加限制力；

施加沿軸線作用在離子上的第一軸向力的第一力發生器和

施加沿軸線作用在離子上的第二軸向力的第二力發生器，其中第二軸向力反向作用于第一軸向力；

其中第一和第二軸向力中的至少一個對所述離子有依賴于離子遷移率的影響，并且其中第一和第二軸向力中的至少一個沿軸在空間上變化，使得離子在積聚階段期間沿該軸通過離子遷移率被捕集并且被分離，并且其中所述第一和/或第二力發生器被配置為在洗脫階段期間隨時間改變第一力相對于第二力的大小，使得作為離子遷移率的函數，將離子逐漸驅動到出口。

2.根據權利要求1所述的捕集離子遷移率分離器，其中所述第一軸向力和第二軸向力是不同的相應類型，其分別由軸向氣流、軸向直流電場和軸向瞬態直流電場之一產生。

3.根據權利要求2所述的捕集離子遷移率分離器，其中將直流電勢或瞬態直流電勢施加到電極結構上以分別產生軸向直流電場或軸向瞬態直流電場。

4.根據權利要求1所述的捕集離子遷移率分離器，其中沿軸在空間上變化的第一和第二軸向力中的至少一個包括沿第一部分的梯度，所述梯度變平至基本恒定的力的平臺。

5.根據權利要求4所述的捕集離子遷移率分離器，其中離子區域中的離子在平臺附近基本平行于平臺延伸。

6.根據權利要求4所述的捕集離子遷移率分離器，其中所述第一或第二軸向力是氣流，所述氣流在離子區域中沿著所述長尺寸在平臺附近具有基本恒定的速度。

7.根據權利要求1所述的捕集離子遷移率分離器，其中向電極或電極組施加的變化的電壓電勢產生第二限制電場，所述第二限制電場相對于所述長尺寸在離子區域中的離子上施加限制力。

8.根據權利要求1所述的捕集離子遷移率分離器，其中在長尺寸上，在離子區域的一側或兩側處包括附加電極，RF或直流電勢被施加到所述附加電極上，以產生第二限制電場，所述第二限制電場相對于所述長尺寸對離子區域中的離子施加限制力。

9.根據權利要求1所述的捕集離子遷移率分離器，其中每個電極結構包括平行于所述長尺寸延伸的細長電極，其中細長電極相對于短尺寸分別以沿軸線的交替布置位于離子區域的第一側和第二側，第一RF電壓的相反相位被施加到第一側上的相鄰細長電極，并且第二RF電壓的相反相位被施加到第二側的相鄰細長電極。

10.根據權利要求9所述的捕集離子遷移率分離器，其中第一RF電壓和第二RF電壓具有不同的頻率。

11.根據權利要求9所述的捕集離子遷移率分離器，其中第一側的細長電極的相對間距等于第二側的細長電極的相對間距，其中，相對于第一側的細長電極，第二側的細長電極的定位沿軸線偏移所述相對間距一半的距離。

12.根據權利要求9所述的捕集離子遷移率分離器，其中所述細長電極在相對于所述長尺寸的每一端處具有在短尺寸中的延伸部分，使得施加到細長電極的RF電勢產生第二限制電場，其相對于所述長尺寸對離子區域中的離子施加限制力。

13.根據權利要求9所述的捕集離子遷移率分離器，其中離子區域沿短尺寸方向的高度H與細長電極的間距S之間的比值H/S小于十。