一种新型离子迁移谱仪制造技术

本发明专利技术公开了一种新型离子迁移谱仪，属于离子迁移谱分析领域。包括管状膜、电离源、气泵、金属电极、离子门、绝缘环等，其中在电离区及反应区内、外壁之间设置一个腔体用以盘旋放置管状膜，因采用一体化结构设计，即减小了体积又降低了迁移管外部加热所需的电能消耗，有效的控制采进样，提高了样品采集通量，以致提高离子迁移谱仪的检测灵敏度。高离子迁移谱仪的检测灵敏度。高离子迁移谱仪的检测灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种新型离子迁移谱仪


[0001]本专利技术属于离子迁移谱分析领域，具体涉及一种新型离子迁移谱仪，进一步涉及一种可以实现气体连续采样进样的用于检测有毒有害气体的离子迁移谱仪。

技术介绍

[0002]对于离子迁移谱仪普遍采用为进样单元和迁移管分拆的独立式结构，进样器部分与离子迁移谱相互独立，通过软连接相连，设计体积相对较大。进样器通过热解析原理进样，离子迁移谱需要保持恒温才能稳定检测，所以都具有相对高的能耗需求。并且在进样设计中普遍采用直接采进样或平面膜采样，长时间采样导致迁移管污染或者采集效率较低的问题。
[0003]李远景等人专利技术的一种离子迁移谱仪(US20110114837A1)，采用一种平板膜内置结构，增大内外部气压差提高平板膜的渗透，此结构虽有效的阻隔了外部气体对迁移管内部的干扰，但此膜的有效面积有限，预富集效果不高。并且在提供膜前后压差时，导致迁移管内部气压的改变，影响检测。
[0004]易洪江等人公开了一种基于膜进样的离子迁移谱(200510028968.6)，在膜进样位置与反应腔之间设置有使得膜内腔体内压力低于膜外腔体气压装置，使用硅树脂薄膜；样品气流紧贴紫外灯表面，反应腔在离光窗口表面3mm以内区域。此专利技术结构设计及控制较为复杂，组件较多。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题为：增加离子迁移谱对检测样品检测通量，提高离子迁移谱的灵敏度。采用内部管状膜螺旋固定结构，减小了离子迁移谱仪中进样装置的体积，减少了内部组件，并且降低了离子迁移谱仪使用的加热功耗。
[0006]本专利技术解决技术问题采用的技术方案如下：
[0007]一种新型离子迁移谱仪，包括一端设置为开口，另一端设置为闭合的绝缘管，绝缘管内腔沿开口端至闭合端，依次设置电离源、管状膜、离子门栅网、若干平行排列的金属电极环、屏蔽栅网和法拉第盘，法拉第盘固定嵌入绝缘管的闭合端的管壁上；所述电离源与离子门栅网之间的绝缘管同侧的侧壁上设置有载气入口和尾气出口；载气入口靠近电离源一端；尾气出口靠近离子门栅网一端；所述法拉第盘与绝缘管闭合端部之间的侧壁上设置有漂气入口；相邻金属电极环之间设有绝缘环。
[0008]进一步地，上述技术方案中，所述电离源紧密贴合于绝缘管内腔开口端，并与离子门栅网围合成电离反应区。
[0009]进一步地，上述技术方案中，所述电离反应区内设有直径小于绝缘管的内管，内管与绝缘管壁之间填充绝缘物质，绝缘物质内设有环形槽；所述环形槽两个端面与内管和绝缘管之间设置的通孔相连；所述环形槽两个端面与绝缘管外壁设有两个通孔；其中一个通孔靠近电离源一端，另一通孔靠近离子门栅网一端。
[0010]进一步地，上述技术方案中，所述管状膜螺旋盘入环形槽，管状膜两端分别穿过环形槽两个通孔。
[0011]进一步地，上述技术方案中，所述环形槽的端面与电离源端面留有0.5～8mm缝隙。
[0012]进一步地，上述技术方案中，金属电极环与绝缘环同轴叠加放置并为1组，至少叠加3组，依次按顺序排开，并与离子门栅网和屏蔽栅网合围成离子迁移区。
[0013]进一步地，上述技术方案中，所述电离源为放射性电离源或非放射性电离源。
[0014]进一步地，上述技术方案中，靠近电离源一端的通孔所穿过的管状膜端口与采样泵吸气口相连通。
[0015]进一步地，上述技术方案中，采样入口与靠近离子门栅网的通孔所穿过的管状膜端口相连通。
[0016]进一步地，上述技术方案中，载气入口和漂气入口经装填有净化剂的过滤管和气泵与空气相连；净化剂为分子筛颗粒。
[0017]本专利技术解决了气体样品快速采进样过程，降低了组件复杂性，并且提高了样品采集通量，以致提高离子迁移谱仪的检测灵敏度和环境适应性。本专利技术在电离区及反应区内、外壁之间设置一个腔体用以盘旋放置管状膜，因采用一体化结构设计，即减小了体积又降低了迁移管外部加热所需的电能消耗，有效的控制采进样，提高了样品采集通量，以致提高离子迁移谱仪的检测灵敏度。
附图说明
[0018]图1为本专利技术所述新型离子迁移谱仪的结构示意图。
[0019]图中，1、载气入口；2、电离源；3、管状膜；4、尾气出口；5、金属电极环；6、绝缘环；7、绝缘管；8、屏蔽栅网；9、漂气入口；10、采样泵；11、离子门栅网；12、气泵；13、过滤管；14、采样出口；15、法拉第盘；16、采样入口。
具体实施方式
[0020]下述非限定性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。
[0021]实施例1
[0022]如图1所示，一种新型离子迁移谱仪，包括一端设置为开口，另一端设置为闭合的绝缘管7，绝缘管7内腔沿开口端至闭合端，依次设置电离源2、管状膜3、离子门栅网11、若干平行排列的金属电极环5、屏蔽栅网8和法拉第盘15，法拉第盘15固定嵌入绝缘管7的闭合端的管壁上；所述电离源2与离子门栅网11之间的绝缘管7同侧的侧壁上设置有载气入口1和尾气出口4；载气入口1靠近电离源2一端；尾气出口4靠近离子门栅网11一端；所述法拉第盘15与绝缘管闭合端部之间的侧壁上设置有漂气入口9；相邻金属电极环5之间设有绝缘环6。
[0023]所述电离源2紧密贴合于绝缘管7内腔开口端，并与离子门栅网11围合成电离反应区。所述电离反应区内设有直径小于绝缘管7的内管，内管与绝缘管7壁之间填充绝缘物质，绝缘物质内设有环形槽；所述环形槽两个端面与内管和绝缘管7之间设置的通孔相连；所述环形槽两个端面与绝缘管7外壁设有两个通孔；其中一个通孔靠近电离源2一端，另一通孔靠近离子门栅网11一端。所述管状膜3螺旋盘入环形槽，管状膜3两端分别穿过环形槽两个
通孔。所述环形槽的端面与电离源2端面留有0.5～8mm缝隙。金属电极环5与绝缘环6同轴叠加放置并为1组，至少叠加3组，依次按顺序排开，并与离子门栅网11和屏蔽栅网8合围成离子迁移区。所述电离源为放射性电离源或非放射性电离源。靠近电离源2一端的通孔所穿过的管状膜3端口与采样泵吸气口相连通。采样入口16与靠近离子门栅网11的通孔所穿过的管状膜3端口相连通。载气入口1和漂气入口9经装填有净化剂的过滤管13和气泵12与空气相连；净化剂为分子筛颗粒。
[0024]实施例2
[0025]如图1所示的新型离子迁移谱仪的使用方法，包括如下步骤：
[0026]在本专利技术中，当采样泵10启动后，将外部检测样品从采样入口16吸入到管状膜中，管状膜对样品进行吸附富集，并逐步从管状膜内部通过膜壁渗透到外部，然后通过载气载带到电离区进行电离，离子到达法拉第盘15，形成电流强度对应迁移时间的谱图信号输出。此方法提高了离子迁移谱仪的环境适应性，并且提高了检测灵敏度。
[0027]本专利技术中，当采样泵10停止后，终止对外部样品的采集，停止对外部样品的分析。并能保证离子迁移管内部气流稳定性及湿度稳定，提高离子迁移谱仪的环境适应性。
[0028]应当理解的是，本专利技术的应用不限于上述的举本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型离子迁移谱仪，其特征在于：包括一端设置为开口，另一端设置为闭合的绝缘管(7)，绝缘管(7)内腔沿开口端至闭合端，依次设置电离源(2)、管状膜(3)、离子门栅网(11)、若干平行排列的金属电极环(5)、屏蔽栅网(8)和法拉第盘(15)，法拉第盘(15)固定嵌入绝缘管(7)的闭合端的管壁上；所述电离源(2)与离子门栅网(11)之间的绝缘管(7)同侧的侧壁上设置有载气入口(1)和尾气出口(4)；载气入口(1)靠近电离源(2)一端；尾气出口(4)靠近离子门栅网(11)一端；所述法拉第盘(15)与绝缘管闭合端部之间的侧壁上设置有漂气入口(9)；相邻金属电极环(5)之间设有绝缘环(6)。2.根据权利要求1所述的一种新型离子迁移谱仪，其特征在于：所述电离源(2)紧密贴合于绝缘管(7)内腔开口端，并与离子门栅网(11)围合成电离反应区。3.根据权利要求2所述的一种新型离子迁移谱仪，其特征在于：所述电离反应区内设有直径小于绝缘管(7)的内管，内管与绝缘管(7)壁之间填充绝缘物质，绝缘物质内设有环形槽；所述环形槽两个端面与内管和绝缘管(7)之间设置的通孔相连；所述环形槽两个端面与绝缘管(7)外壁设有两个通孔；其中一个通孔靠近电离源(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东明，李京华，王卫国，李海洋，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：