离子迁移谱仪制造技术

本公开提供了一种离子迁移谱仪。该离子迁移谱仪包括：电源电路，用于提供电源电压；电晕放电结构，其输入端连接到所述电源电路，用于通过电晕放电产生待测离子；离子迁移电路，连接到所述电源电路，用于控制离子迁移；迁移区结构，连接到所述离子迁移电路，用于在所述离子迁移电路的控制下实现对从所述迁移区结构中经过的待测离子的迁移谱的测量；多余电荷引出电极，布置在所述电晕放电结构与所述迁移区结构之间，使得所述电晕放电结构产生的待测离子能够从其中经过，从而到达所述迁移区结构；多余电荷引出电路，连接到所述电源电路、所述电晕放电结构的输入端、所述迁移区结构和所述多余电荷引出电极，其中，所述多余电荷引出电极通过所述多余电荷引出电路接地。

Ion mobility spectrometer

The present disclosure provides an ion mobility spectrometer. The ion mobility spectrometer includes a power supply circuit for power supply voltage; corona discharge structure, its input end is connected to the power supply circuit for generating ions measured by corona discharge; ion transfer circuit connected to the power supply circuit is used to control the ion migration; migration zone structure, connected to the ion migration in the control circuit, the circuit of the ion mobility measurements was realized to be measured after the ion migration zone structure in the spectrum of migration from the extraction electrode; excess charge, disposed between the corona discharge structure and the migration zone structure, so that the corona discharge structure of the analyte ion to go through, to reach the migration area structure; excess charge extraction circuit connected to the power supply circuit, the corona discharge structure of the input and the move The transition region structure and the excess charge lead out electrode, wherein the excess charge extraction electrode is grounded through the excess charge extraction circuit.

【技术实现步骤摘要】
离子迁移谱仪
本公开涉及离子谱测量领域，具体地涉及一种离子迁移谱仪。
技术介绍
离子迁移谱仪根据不同离子在均匀弱电场下漂移速度不同实现对离子的分辨。因为离子迁移谱仪分辨速度快，灵敏度高，不需要真空环境并且便于小型化，所以在诸如毒品和爆炸物检测的多个领域得到了广泛的应用。典型的离子迁移谱仪通常由进样部分、电离部分、离子门、迁移区、收集区、读出电路、数据采集和处理部分、控制部分等部分构成。其中，电离部分主要功能是将样品分子转化成可供迁移分离的离子，其电离的效果对离子迁移谱仪的性能具有非常直接的影响。为了实现更好的电离性能，一种利用电晕放电进行电离的离子迁移谱仪已经得到应用。电晕放电指的是在空间不均匀电场中由于局部的强电场引起气体分子电离的一种现象。电晕放电直接产生的离子一般称为反应物离子。当具有更高的质子或电子亲和势的样品分子通过电离区时，将通过俘获反应物离子的电荷而被电离。通常的电晕放电结构简单且成本低廉，并且能够产生更高的电荷浓度，因此，大大地改善了离子迁移谱仪的灵敏度和动态范围。然而，电晕放电产生的高电荷浓度同样要求离子迁移谱仪对电荷的收集和处理更加合理，否则会严重影响设备的稳定性。如何实现稳定性更高的基于电晕放电的离子迁移谱仪是本领域亟待解决的问题之一。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本公开提出了一种离子迁移谱仪。根据本公开的一个方面，提出了一种离子迁移谱仪，包括：电源电路，用于提供电源电压；电晕放电结构，其输入端连接到所述电源电路，用于通过电晕放电产生待测离子；离子迁移电路，连接到所述电源电路，用于控制离子迁移；迁移区结构，连接到所述离子迁移电路，用于在所述离子迁移电路的控制下实现对从所述迁移区结构中经过的待测离子的迁移谱的测量；多余电荷引出电极，布置在所述电晕放电结构与所述迁移区结构之间，使得所述电晕放电结构产生的待测离子能够从其中经过，从而到达所述迁移区结构；多余电荷引出电路，连接到所述电源电路、所述电晕放电结构的输入端、所述迁移区结构和所述多余电荷引出电极，其中，所述多余电荷引出电极通过所述多余电荷引出电路接地。在一个实施例中，所述多余电荷引出电路包括第一分压元件、第二分压元件和隔直电容，其中，所述第一分压元件的一端连接到所述电源电路以及所述电晕放电结构的输入端，另一端连接到第一节点，所述第二分压元件的一端连接到所述第一节点，另一端连接到所述迁移区结构，所述隔直电容的一端连接所述第一节点，另一端接地，以及所述多余电荷引出电路与所述多余电荷引出电极在所述第一节点处相连接。在一个实施例中，所述电晕放电结构包括电晕针和放电筒，其中，所述电晕针的一端作为所述电晕放电结构的输入端，另一端通过放电产生待测离子，所述放电筒被布置为在所述电晕针的四周侧向地围绕所述电晕针的所述另一端。在一个实施例中，所述多余电荷引出电路还与所述电晕放电结构的放电筒在第二节点处相连接，所述多余电荷引出电路包括第一分压元件、第二分压元件、第三分压元件、第一隔直电容和第二隔直电容，其中，所述第一分压元件的一端连接到所述电源电路以及所述电晕放电结构的输入端，另一端连接到所述第二节点，所述第二分压元件的一端连接到第一节点，另一端连接到所述迁移区结构，所述第三分压元件连接在所述第一节点和所述第二节点之间；所述第一隔直电容的一端连接所述第一节点，另一端接地，所述第二隔直电容的一端连接所述第二节点，另一端接地，以及所述多余电荷引出电路与所述多余电荷引出电极在所述第一节点处相连接。在一个实施例中，所述迁移区结构包括从输入端到输出端依次布置的存储环、离子门、多个迁移场电极片、抑制栅和法拉第盘，其中，所述存储环的一端、第一个迁移场电极片的一端以及最后一个迁移场电极片的一端分别与所述离子迁移电路在不同的节点处连接，第一个迁移场电极片的另一端连接到串联的多个电阻，所述多个电阻的数量与所述多个迁移场电极片的数量相同，所述多个迁移场电极片的另一端一一对应地连接到所述多个电阻的第一端，所述多个电阻中的最后一个电阻与所述多余电荷引出电路连接。在一个实施例中，所述离子迁移电路在与所述存储环的一端、第一个迁移场电极片的一端以及最后一个迁移场电极片的一端分别连接的节点处分别产生不同的电势。在一个实施例中，所述电源电路包括电源、第一电阻和第三隔直电容，其中，所述电源的一端连接到所述离子迁移电路，另一端连接所述第一电阻的一端，所述第一电阻的一端连接到所述电源，另一端连接所述第三隔直电容的一端和所述电晕放电结构的输入端，所述第三隔直电容的一端连接所述第一电阻，另一端接地。在一个实施例中，所述第一分压元件和第二分压元件是电阻。在一个实施例中，所述第三分压元件是电阻或稳压二极管。通过使用本公开所提出的基于电晕放电的离子迁移谱仪，能够消除对离子迁移谱产生不良影响的多余电荷。由此，所产生的离子迁移谱准确且稳定，从而解决了以上所述的现有技术中的问题。附图说明图1示出了一种基于电晕放电的离子迁移谱仪的原理图；图2示出了图1所示的基于电晕放电的离子迁移谱仪的结构图；图3示出了根据本公开的实施例的基于电晕放电的离子迁移谱仪的结构图；图4示出了图3所示的基于电晕放电的离子迁移谱仪的详细结构的示意图；图5示出了图3所示的基于电晕放电的离子迁移谱仪的详细结构的示意图；图6示出了通过图1所示的基于电晕放电的离子迁移谱仪测得的离子迁移谱图；以及图7示出了通过图3所示的根据本公开的实施例的基于电晕放电的离子迁移谱仪测得的离子迁移谱图。具体实施方式下面将详细描述本公开的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本公开。在以下描述中，为了提供对本公开的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本公开。在其他实例中，为了避免混淆本公开，未具体描述公知的电路、材料或方法。在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本公开至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。以下参考附图对本公开进行具体描述。首先，图1示出了一种基于电晕放电的离子迁移谱仪的原理图。在图1中，电晕针201放电产生的带电粒子经聚焦极202聚焦后穿过电晕筒203进入到存储环204，之后在离子门205、206的电场的控制下在特定时间内注入到由电极片207构成的离子漂移区，经抑制栅208调节后由法拉第盘209接收，并随后经电荷灵敏积分放大电路转变为电信号进入到信号处理系统。图2是图1中的电晕放电离子迁移谱仪构造示意图。在图2中，电晕放电结构产生的电荷在电场与进样气流共同作用下向存储环运动。此时，将有较多的离子撞击到电晕放电筒1041及存储环MG1。电晕放电筒1041与存储环MG1均直接与离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子迁移谱仪，其特征在于，包括：电源电路，用于提供电源电压；电晕放电结构，其输入端连接到所述电源电路，用于通过电晕放电产生待测离子；离子迁移电路，连接到所述电源电路，用于控制离子迁移；迁移区结构，连接到所述离子迁移电路，用于在所述离子迁移电路的控制下实现对从所述迁移区结构中经过的待测离子的迁移谱的测量；多余电荷引出电极，布置在所述电晕放电结构与所述迁移区结构之间，使得所述电晕放电结构产生的待测离子能够从其中经过，从而到达所述迁移区结构；多余电荷引出电路，连接到所述电源电路、所述电晕放电结构的输入端、所述迁移区结构和所述多余电荷引出电极，其中，所述多余电荷引出电极通过所述多余电荷引出电路接地。

【技术特征摘要】
1.一种离子迁移谱仪，其特征在于，包括：电源电路，用于提供电源电压；电晕放电结构，其输入端连接到所述电源电路，用于通过电晕放电产生待测离子；离子迁移电路，连接到所述电源电路，用于控制离子迁移；迁移区结构，连接到所述离子迁移电路，用于在所述离子迁移电路的控制下实现对从所述迁移区结构中经过的待测离子的迁移谱的测量；多余电荷引出电极，布置在所述电晕放电结构与所述迁移区结构之间，使得所述电晕放电结构产生的待测离子能够从其中经过，从而到达所述迁移区结构；多余电荷引出电路，连接到所述电源电路、所述电晕放电结构的输入端、所述迁移区结构和所述多余电荷引出电极，其中，所述多余电荷引出电极通过所述多余电荷引出电路接地。2.根据权利要求1所述的离子迁移谱仪，其特征在于，所述多余电荷引出电路包括第一分压元件、第二分压元件和隔直电容，其中，所述第一分压元件的一端连接到所述电源电路以及所述电晕放电结构的输入端，另一端连接到第一节点，所述第二分压元件的一端连接到所述第一节点，另一端连接到所述迁移区结构，所述隔直电容的一端连接所述第一节点，另一端接地，以及所述多余电荷引出电路与所述多余电荷引出电极在所述第一节点处相连接。3.根据权利要求1所述的离子迁移谱仪，其特征在于，所述电晕放电结构包括电晕针和放电筒，其中，所述电晕针的一端作为所述电晕放电结构的输入端，另一端通过放电产生待测离子，所述放电筒被布置为在所述电晕针的四周侧向地围绕所述电晕针的所述另一端。4.根据权利要求3所述的离子迁移谱仪，其特征在于，所述多余电荷引出电路还与所述电晕放电结构的放电筒在第二节点处相连接，所述多余电荷引出电路包括第一分压元件、第二分压元件、第三分压元件、第一隔直电容和第二隔直电容，其中，所述第一分压元件的一端连接到所述电源电路以及所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张清军，李元景，陈志强，王燕春，赵自然，李祥华，马秋峰，李鸽，曹彪，毛祺，邹湘，
申请(专利权)人：同方威视技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11