一种离子迁移谱仪制造技术

本实用新型专利技术涉及使用离子迁移技术的试剂安全监测装置领域，具体涉及一种离子迁移谱仪，包括迁移球体，迁移球体内设有球形的迁移室，在迁移室内均匀设置有多层与迁移室共球心的呈球面的导电网，各导电网上分别施加恒定的直流电压，且从迁移室的中心向四周方向，各个导电网上所加的直流电压单调递增或递减；在迁移球体的内球面上设置有检测电极，在迁移球体的中心设置有离子源区，离子源区内设离子源电极，该离子迁移谱仪能够360°收集发散型离子源产生的各个角度的离子，减少了离子运动中的扩散损失，有效提高了离子迁移谱的分辨率和灵敏度。

An ion mobility spectrometer

【技术实现步骤摘要】
一种离子迁移谱仪
本技术涉及使用离子迁移技术的试剂安全监测装置领域，具体涉及一种离子迁移谱仪。
技术介绍
离子迁移谱仪是一种基于离子在电场中的迁移速度的差异来对样品物质进行检测的仪器，其基本原理是：使被检测的样品蒸汽或气化后的固体微粒离化形成离子，然后在弱电场的作用下，离子在迁移管中进行定向迁移，由迁移管终端的检测器实时测量离子电流随时间的变化进而根据电流的变化可以计算出离子的迁移率。由于在一定的条件下，各种物质离子的迁移率具有特异性，和离子本身的质量、带电荷数、空间结构等因素相关，因而将检测得到的不同离子对应的迁移率与标准物质库进行匹配，就可以判断出物质的种类。现有的离子迁移谱仪多采用直线型迁移管，所有离子具有相同的运动方向。对于产生发散型离子的离子源如激光电离源等，直线型仪器就只能采集其中的部分离子。另一方面，在离子漂移过程中存在扩散现象，增大传输过程的损失。根据离子迁移谱理论，此时离子迁移谱仪的分辨率和灵敏度都将降低。因此，尤其是在检测发散型离子源产生的离子时，需要采用一种可以360°收集离子的圆盘型离子迁移谱仪。
技术实现思路
针对现有技术中直线型仪器只能采集部分离子、离子漂移过程中存在扩散现象、增大传输过程损失的缺陷和问题，本技术提供一种离子迁移谱仪，该离子迁移谱仪能够360°收集发散型离子源产生的各个角度的离子，减少了离子运动中的扩散损失，有效提高了离子迁移谱的分辨率和灵敏度。本技术解决其技术问题所采用的方案是：一种离子迁移谱仪，包括迁移球体，所述迁移球体内设有的球形的迁移室，在迁移室内均匀设置有多层与迁移室共球心的呈球面的导电网，各导电网上分别施加恒定的直流电压，且从迁移室的中心向四周方向，各个导电网上所加的直流电压单调递增或递减；在所述迁移球体的内球面上设置有检测电极，在迁移球体的中心设置有离子源区，离子源区内设离子源电极。进一步的，相邻两层所述导电网的距离和压降均相等。进一步的，所述迁移球体的球面上均匀分布有多个气孔，在迁移球体的外球面上设置有漂移气腔，所述漂移气腔的外壁上设置有漂移气入口，漂移气腔内的漂移气通过气孔沿迁移球体径向均匀进入迁移室中。进一步的，所述迁移球体的内部沿中心轴设置有气体管道，载气和样品试剂分子分别从气体管道的一端进入，漂移气和载气分别从气体管道的另一端排出。进一步的，所述迁移球体包括两个扣接的半球体，两个半球体连接处的外侧套装有内密封胶套；所述导电网包括两个扣接的半球面网，两个半球面网的端部相互接触形成球形的导电网；所述漂移气腔包括两个扣接的半球气腔，两个半球气腔的端部相互连接形成球形的漂移气腔，并且在两个漂移气腔连接处的外侧套装有外密封胶套。进一步的，所述气体管道沿半球体的中心轴设置于迁移球体内部，所述导电网安装于气体管道外。本技术的有益效果：本技术的离子迁移谱仪，采用球状的离子迁移室，使其能够收集发散型离子源产生的各个角度的离子，从而减少类似直线型离子迁移谱仪的离子运动中的扩散损失，提高了仪器的灵敏度，从而提高离子迁移谱仪的分辨率，利用本专利技术可以将离子迁移谱仪分别率提高至90左右。并且在迁移室内设置多层间隔相等的且施加有梯度电压的球面电极，使得漂移区各个位置的电场线都很均匀，保证从离子源各个位置出发的离子具有相同的漂移时间，从而在保证检测分辨率的同时，提高检测的准确度。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的离子迁移路径示意图。图中：1-迁移球体，2-迁移室，3-导电网，4-检测电极，5-离子源区，6-离子源电极，7-漂移气腔，8-漂移气入口，9-气体管道。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。实施例1：一种离子迁移谱仪，如图1-2所示，包括迁移球体1，在迁移球体1内设有球形的迁移室2，在迁移球体1的内球面上设置有检测电极4，在迁移球体的中心设置有离子源区5，离子源区内设离子源电极6。在离子源区5与检测电极4之间形成的环状区域即为离子迁移区，其中，离子源区5用于产生离子或者从外部引入离子，当离子源区5用于产生离子时，被检测样品从离子源区入口进入离子源区，然后被电离；当离子源区5用于从外部引入离子时，被检测离子在载气的作用下从离子源区入口进入离子源区5，在电场作用下经过离子迁移区向检测电极4迁移，由迁移球体1内球面上的检测电极4实时测量离子电流随时间的变化进而根据电流的变化可以计算出离子的迁移率，将检测得到的不同离子对应的迁移率与标准物质库进行匹配，判断出物质种类。其中，在迁移球体的球面上均匀分布有多个气孔，在迁移球体的外球面上设置有漂移气腔7，漂移气腔的外壁上设置有漂移气入口8，漂移气入口8与外部气泵连接，将漂移气通入漂移气腔中，漂移气腔内的漂移气通过气孔沿迁移球体径向均匀进入迁移室2中，在附图2中，实线箭头表示样品试剂分子的迁移方向，虚线箭头表示载气、迁移气的移动方向，在迁移球体1的内部沿中心轴设置有气体管道9，载气和样品试剂分子分别从气体管道的一端进入，漂移气和载气分别从气体管道的另一端排出。并且，在迁移室2内均匀设置有多层与迁移室共球心的呈球面的导电网3，相邻两层导电网3的距离和压降均相等，各导电网3上分别施加恒定的直流电压，且从迁移室2的中心向四周方向，各个导电网3上所加的直流电压单调递增或递减，使得迁移室2内形成的电场较为均匀，保证相同的离子从离子源区5的不同位置出发，经过迁移室2到达检测电极4的迁移时间相同，提高检测的准确度。实施例2：本实施例的一种离子迁移谱仪以与实施例1中的不同点为中心进行说明。本实施例中，迁移球体1包括两个扣接的半球体，两个半球体连接处的外侧套装有内密封胶套，防止样品试剂分子外泄；导电网3包括两个扣接的半球面网，两个半球面网的端部相互接触形成球形的导电网3；漂移气腔7包括两个扣接的半球气腔，两个半球气腔的端部相互连接形成球形的漂移气腔7，并且在两个漂移气腔连接处的外侧套装有外密封胶套。本实施例中气体管道9沿半球体的中心轴设置于迁移球体1内部，导电网3固定在气体管道9外。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子迁移谱仪，其特征在于：包括迁移球体，所述迁移球体内设有球形的迁移室，在迁移室内均匀设置有多层与迁移室共球心的呈球面的导电网，各导电网上分别施加恒定的直流电压，且从迁移室的中心向四周方向，各个导电网上所加的直流电压单调递增或递减；在所述迁移球体的内球面上设置有检测电极，在迁移球体的中心设置有离子源区，离子源区内设离子源电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种离子迁移谱仪，其特征在于：包括迁移球体，所述迁移球体内设有球形的迁移室，在迁移室内均匀设置有多层与迁移室共球心的呈球面的导电网，各导电网上分别施加恒定的直流电压，且从迁移室的中心向四周方向，各个导电网上所加的直流电压单调递增或递减；在所述迁移球体的内球面上设置有检测电极，在迁移球体的中心设置有离子源区，离子源区内设离子源电极。


2.根据权利要求1所述的一种离子迁移谱仪，其特征在于：相邻两层所述导电网的距离和压降均相等。


3.根据权利要求1所述的一种离子迁移谱仪，其特征在于：所述迁移球体的球面上均匀分布有多个气孔，在迁移球体的外球面上设置有漂移气腔，所述漂移气腔的外壁上设置有漂移气入口，漂移气腔内的漂移气通过气孔沿迁移球体径向均匀进入迁移室中。
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【专利技术属性】
技术研发人员：石泉，胡宏振，
申请(专利权)人：郑州中坚利华电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41