一种横向堆叠结构的无门化离子迁移管制造技术

本发明专利技术公开了一种横向堆叠结构的无门化离子迁移管，其包括沿垂直方向相对设置的第一屏蔽电极板和第二屏蔽电极板，所述第一屏蔽电极板和所述第二屏蔽电极板之间设置多层迁移电极板；所述迁移电极板的上表面和下表面均设置有电极条。本发明专利技术降低了堆叠单元的整体数量，降低了装配难度；省去实体离子门的结构不仅简化了迁移管的装配难度，而且可在不改变迁移管整体结构的条件下调整迁移距离，能够实现迁移距离根据应用场景自适应改变的功能，具有更高的全谱分辨率。更高的全谱分辨率。更高的全谱分辨率。

【技术实现步骤摘要】
一种横向堆叠结构的无门化离子迁移管


[0001]本专利技术涉及分析仪器中离子迁移谱
，特别是一种横向堆叠结构的无门化离子迁移管。

技术介绍

[0002]离子迁移谱(IMS)是常规大气条件下物质分析的一种重要技术手段，主要利用不同物质的气相离子在电场中的迁移特性进行物质分离及分析。为了产生均匀的迁移电场，离子迁移管通常采用纵向堆叠的“三明治”结构将环状电极(迁移环)等间隔排列组成管道状结构，堆叠方向与离子传输方向一致，通过迁移环上施加的梯度递减电势，圆环中心的镂空区域组成具有匀强电场的样品离子迁移通道，如CN201110422560.2，201410853488.2和201010225133.0。
[0003]虽然每一个迁移环制造加工并不困难，但是这种纵向堆叠的“三明治”结构需要将上百片迁移环定位并采用螺栓或套筒按特定顺序固定在一起，需消耗大量的装配成本；尤其值得注意的是，这种纵向堆叠的“三明治”结构具有较大的离子迁移通道，仪器必须要使用离子门结构控制离子群按特定时序进入迁移管，而离子门的加工制造和装配工艺都非常复杂，通常需要将直径为0.05
‑
0.1mm的金属丝按间隔0.5
‑
1mm的顺序绕制在迁移环上，或采用激光或化学刻蚀方式在厚度为0.05mm的金属薄片上刻出镂空的密集小孔，而后需要在保证离子门金属丝网平面度完整的条件下装配在纵向堆叠的迁移环之间，离子门结构提高了离子迁移管的加工制造实现难度、提升了装配和使用成本。
[0004]此外，现有离子迁移管一旦组装完成，样品离子的迁移距离就无法改变：不同样品离子在离子迁移管中的迁移速率是不同的，这就导致离子迁移谱应用于不同场景时需要不同的迁移距离，比如针对大分子有机物进行检测时，由于其迁移速率慢，通常需要比较长的迁移距离以提高检测的灵敏度；检测小分子有害物时，则需要较短的迁移距离。但是目前的离子迁移管设计方案一旦组装完成后就无法再改变迁移距离，因此也无法在不同检测场景下达到最优效果。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本专利技术提供一种横向堆叠结构的无门化离子迁移管，省去了离子门结构，简化了迁移管的实现过程；降低了堆叠单元的整体数量，降低了装配难度。
[0006]本专利技术公开了一种横向堆叠结构的无门化离子迁移管，其包括沿垂直方向相对设置的第一屏蔽电极板和第二屏蔽电极板，所述第一屏蔽电极板和所述第二屏蔽电极板之间设置多层迁移电极板；所述迁移电极板的上表面和下表面均设置有电极条。
[0007]进一步地，还包括相对设置的固定装置，其是与第一屏蔽电极板和第二屏蔽电极板垂直的装置。
[0008]进一步地，所述迁移电极板包括绝缘平板和设置在绝缘平板的上表面和下表面的迁移电极条；
[0009]所述绝缘平板的上表面的迁移电极条与下表面的迁移电极条在提供电势的功能上对应；所述迁移电极条均平行所述绝缘平板。
[0010]进一步地，所述迁移电极板之间形成用于离子传输的空腔；所述空腔的数量大于或等于1。
[0011]进一步地，所述空腔中的迁移电极条之间能够沿垂直方向形成电势差，用于控制离子在空腔中的传输。
[0012]进一步地，所述空腔中的迁移电极条之间能够沿水平方向形成电势差，用于控制离子在空腔中传输。
[0013]进一步地，所述迁移电极条均为导电材料，用于为空腔提供电势。
[0014]进一步地，所述第一屏蔽电极板的上表面和所述第二屏蔽电极板的下表面分别设置有用于屏蔽的电极条，其能够阻止外部干扰电势影响空腔内的电势。
[0015]进一步地，所述第一屏蔽电极板的下表面和所述第二屏蔽电极板的上表面均可设置有与所述迁移电极板的上表面或下表面的迁移电极条在提供电势的功能上对应的迁移电极条，或设置所述用于屏蔽的电极条。
[0016]由于采用了上述技术方案，本专利技术具有如下的优点：
[0017]本专利技术通过横向堆叠的设计方式，虽然略微提高单片迁移极板的加工难度，但是降低了离子迁移管的整体装配难度，降低了堆叠单元的整体数量，尤其在迁移管中省去了离子门结构，不仅能够降低加工成本和装配难度，而且这种无门化的设计使迁移管即使在装配完成后也能通过电路控制方法动态改变离子迁移距离，实现在不同检测场景下的迁移率自适应调整。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本专利技术实施例的一种横向堆叠结构的无门化离子迁移管整体结构示意图；
[0020]图2是本专利技术实施例的迁移电极板结构示意图；
[0021]图3是本专利技术实施例的离子传输区域示意图也是图1的侧视图；
[0022]图4是本专利技术实施例的第一屏蔽电极板结构示意图。
[0023]附图标记：
[0024]1‑
第一屏蔽电极板、2
‑
第二屏蔽电极板、3
‑
迁移电极板、4
‑
固定装置、5
‑
垂直方向、6
‑
离子传输方向、8
‑
迁移电极条、9
‑
绝缘平板、10
‑
离子传输区域、11
‑
屏蔽侧电极条。
具体实施方式
[0025]结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明，显然，所描述的实施例仅是本专利技术实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术实施例保护的范围。
[0026]参见图1，本专利技术提供了一种横向堆叠结构的无门化离子迁移管的实施例，其包括沿垂直方向5相对设置的第一屏蔽电极板1和第二屏蔽电极板2，第一屏蔽电极板1和第二屏
蔽电极板2之间设置多层迁移电极板3；迁移电极板3的上表面和下表面均设置有电极条。
[0027]本实施例中，还包括相对设置的固定装置4，其是与第一屏蔽电极板1和第二屏蔽电极板2垂直的装置。
[0028]本实施例中，迁移电极板3包括绝缘平板9和设置在绝缘平板9的上表面和下表面的迁移电极条8；
[0029]绝缘平板9的上表面的迁移电极条8与下表面的迁移电极条8在提供电势的功能上对应；迁移电极条8均平行绝缘平板9。
[0030]本专利技术实施例的迁移电极板为一层薄绝缘平板，在平板两侧平面上按次序排布相互平行的矩形迁移电极条，迁移电极条为金属导体，每条金属导体上可以独立的施加电势，每层迁移电极板结构均相同。如图2所示，通过在电极条上施加梯度递减的电势可在每两个迁移电极板之间形成沿离子传输方向6的均匀电场。
[0031]本实施例中，迁移电极板3之间形成用于离子传输的空腔；空腔的数量大于或等于1。若干个空腔构成离子传输区域10。
[0032]本专利技术实施例的堆叠指的是按先后顺序逐次叠加在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种横向堆叠结构的无门化离子迁移管，其特征在于，包括沿垂直方向相对设置的第一屏蔽电极板和第二屏蔽电极板，所述第一屏蔽电极板和所述第二屏蔽电极板之间设置多层迁移电极板；所述迁移电极板的上表面和下表面均设置有电极条。2.根据权利要求1所述的横向堆叠结构的无门化离子迁移管，其特征在于，还包括相对设置的固定装置，其是与第一屏蔽电极板和第二屏蔽电极板垂直的装置。3.根据权利要求1所述的横向堆叠结构的无门化离子迁移管，其特征在于，所述迁移电极板包括绝缘平板和设置在绝缘平板的上表面和下表面的迁移电极条；所述绝缘平板的上表面的迁移电极条与下表面的迁移电极条在提供电势的功能上对应；所述迁移电极条均平行所述绝缘平板。4.根据权利要求3所述的横向堆叠结构的无门化离子迁移管，其特征在于，所述迁移电极板之间形成用于离子传输的空腔；所述空腔的数量大于或等于1。5.根据权利要求4所述的横向堆叠结构的无门化离子迁移管...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭开泰，梁继民，王志成，卢超，郑洋，任胜寒，胡海虹，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：