一种气相离子分子反应装置及反应方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种气相离子分子反应装置及反应方法，该反应装置包括：反应容器单元，其前后两端分别设置有用于离子与气体排出的出口小孔以及离子引入与气体排出的入口小孔；离子约束单元，安装于反应容器单元内部，配置为通过施加合适的电场，实现高气压下气相离子的约束与传输；气体引入单元，安装于反应容器单元的外侧壁上，配置为用于引入低压气体以约束气相离子以及高压气体与气相离子发生离子分子反应；快速开关单元，安装于反应容器单元出入口小孔外侧，配置为控制反应容器单元的出入口小孔的快速开启与关闭。该反应装置解决了现有离子分子反应器中无法同时实现高反应气压、长反应时间条件的问题。长反应时间条件的问题。长反应时间条件的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种气相离子分子反应装置及反应方法


[0001]本专利技术属于化学反应装置
，具体而言，涉及一种气相离子分子反应装置及反应方法。

技术介绍

[0002]离子分子反应是物理化学研究的重要课题，对于认识分子活化转化的机理和规律、建立分子离子化的方法实现中性物种的检测、验证和改进相关理论计算以及为宏量分子转化提供新思路等方面具有重要科学意义。基于此，研制离子分子反应装置成为了研究热点。
[0003]在离子分子反应的研究中，反应气压和反应时间是两个重要因素：提高反应气压与反应时间可以增加气相离子与中性气体的碰撞次数，在发现新的反应通道、提高中心物种检测限、捕获离子分子反应中间体以及提高气相离子转化率等方面都具有重要作用。
[0004]目前常用的离子分子反应装置如离子回旋共振池(～10
‑7‑
10
‑6Pa)、碰撞反应池(～10
‑2‑
10
‑1Pa)、离子阱(～10
‑2‑
101Pa)等反应气压较低；而快速流动管(～102‑
103Pa)虽然反应气压较高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气相离子分子反应装置，其特征在于，包括：反应容器单元(1)，其前端设置有用于离子引入与气体排出的入口小孔(5)，后端设置有用于离子与气体排出的出口小孔(6)；离子约束单元(2)，安装于所述反应容器单元(1)内部，配置为通过施加合适的电场，以实现高气压下气相离子的约束与传输；气体引入单元(3)，安装于所述反应容器单元(1)的外侧壁上，配置为用于引入低压气体以约束气相离子以及高压气体与气相离子发生离子分子反应；快速开关单元(4)，安装于所述反应容器单元(1)出入口小孔(6，5)外侧，配置为控制反应容器单元(1)的出入口小孔(6，5)的快速开启与关闭。2.根据权利要求1所述的气相离子分子反应装置，其特征在于，所述离子约束单元(2)包括多极电极组件和离子漏斗阱，所述离子漏斗阱包括多个相互平行设置的电极片、直流电发生单元和射频电发生单元；所述直流电发生单元产生直流电并施加在电极片上，所述射频电发生单元产生射频电并施加在电极片上，施加在相邻两个所述电极片上的射频电的电压值相等、相位相反。优选地，所述直流电发生单元通过导线与电极片连接，所述射频电发生单元依次通过信号发生器、功率放大器和线圈组件与电极片连接。优选地，所述线圈组件包括主线圈、第一次线圈和第二次线圈，所述主线圈与功率放大器连接，主线圈内产生交变电流，所述第一次线圈和第二次线圈感应主线圈产生的交变电流并产生感应的交变电流；所述第一次线圈和第二次线圈的匝数相等、缠绕方向相反。优选地，电极片为环形电极片，环形电极片内壁的形状为圆形，外壁的形状为正方形。优选地，沿逐渐远离离子约束单元的离子入口方向，电极片上施加的直流电压先递减后增高。3.根据权利要求1所述的气相离子分子反应装置，其特征在于，所述气体引入单元(3)包括脉冲阀控制单元、第一脉冲阀(31)及第二脉冲阀(32)，配置为分别脉冲式引入约束离子所需的低压气体与发生离子分子反应的高压气体，所述脉冲阀控制单元产生脉冲电并施加在脉冲阀上。4.根据权利要求1所述的气相离子分子反应装置，其特征在于，所述快速开关单元(4)包括电磁铁控制单元、金属薄片(41)和电磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：何圣贵，魏龚平，任熠，刘清宇，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：