应用表面解吸常压化学电离技术的离子迁移管制造技术

本发明专利技术公开了应用表面解吸常压化学电离技术的离子迁移管，包括离化反应区、离子门栅、迁移区和信号搜集装置，其还包括表面解吸常压化学电离源，所述表面解吸常压化学电离源与离化反应区连通，其包括：反应试剂添加装置；高压电离装置，所述高压电离装置包括一壳体、放电针以及毛细管，所述壳体内贯设有一通孔，并且在壳体上开设有与通孔连通的连接孔，所述连接孔通过导气管与反应试剂添加装置连通；所述放电针穿射在壳体上的通孔内，且放电针的针尖从壳体内伸出，放电针的针尾连接高压电源；所述毛细管安置在通孔内。与应用镍63电离源相比有两方面的优势，一是新的电离源为无放射性的电离源；二是被测样品无需预处理，固体、粉末状均可。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种离子迁移谱技术，具体涉及一种应用表面解吸常压化学电离技术的离子迁移管。
技术介绍
离子迁移谱技术经过若干年的发展，凭借其分析速度快、检测灵敏度高等优点，这项技术已成熟应用在毒品、炸药等现场的快速检测领域。离子迁移谱技术分析的基础是将样品分子转化为带电离子，并在线性迁移电场的作用下完成迁移并分离的过程，离子最终转化为电信号，以完成不同样品的分离、确认的目的。样品分子转化为带电离子最后成为电信号，整个过程是在离子迁移管中完成的，·离子迁移管是离子迁移谱仪的核心部分。而样品分子转化为带电离子则靠的是电离源，目前常用的电离源为释放β射线的镍63源。尽管镍63源在离子迁移谱技术的应用中有很多优点，但是缺点也同样明显，由于镍63源属于放射性的电离源，法律法规对用户在镍63源的购买、使用、管理、回收等环节有严格的规定，且由于目前社会对于绿色环保逐渐形成共识，用户对于装有镍63源的离子迁移谱设备也慢慢开始抵触。所以提供一种无放射电离源的离子迁移管将是本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有离子迁移管采用放射电离源所存在的问题，而提供一种无放射电离源的离子迁移管。该离子迁移管基于应用表面解吸常压化学电离技术来实现，可替代原应用镍63电离源的离子迁移管用于离子迁移谱技术。为了达到上述目的，本专利技术采用如下的技术方案应用表面解吸常压化学电离技术的离子迁移管，包括离化反应区、离子门栅、迁移区和信号搜集装置，所述离子迁移管还包括表面解吸常压化学电离源，所述表面解吸常压化学电离源与离化反应区连通，其包括反应试剂添加装置；高压电离装置，所述高压电离装置包括一壳体、放电针以及毛细管，所述壳体内贯设有一通孔，并且在壳体上开设有与通孔连通的连接孔，所述连接孔通过导气管与反应试剂添加装置连通；所述放电针穿射在壳体上的通孔内，且放电针的针尖从壳体内伸出，放电针的针尾连接高压电源；所述毛细管安置在通孔内。在本专利技术的优选实例中，所述反应试剂添加装置包括载气源和反应试剂承载装置，所述载气源通过导气管与反应试剂承载装置连通，所述反应试剂承载装置通过导气管与高压电离装置中壳体上的连接孔连通。进一步的，所述放电针的为铼合金或者不锈钢材质制成，放电针的针尖直径约为100-200 μm。进一步的，所述放电针的针尖伸出壳体的长度为O.进一步的,所述载气源为氮气或者空气。进一步的，所述毛细管是内径为350 μ m的Peek管。根据上述方案得到的本专利技术具有以下优点(I)该离子迁移管应用无放射性的电离源，且此离子迁移管可替代原应用镍63电离源的离子迁移管；(2)对于应用镍63源的离子迁移管，被测样品须做预处理，样品需在高温下加热气化为气态才能有效的进行离化反应，而表面解吸常压化学电离源则不需要对样品进行预处理，因此在常温、常压下即可对固态包括粉末状态的样品发生有效的解吸电离。附图说明 以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。图I为本专利技术的结构的结构示意图；图2为表面解吸常压化学电离源的示意图；图3为本专利技术的工作示意图。具体实施例方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。参见图1，本专利技术提供的离子迁移管主要由离子迁移管主体100和表面解吸常压化学电离源200组成。其中，离子迁移管主体100主要由离化反应区101、离子门栅102、迁移区103和信号搜集装置104依次连接组成。表面解吸常压化学电离源200与离化反应区101连通，由此形成本专利技术的离子迁移管。本专利技术提供的离子迁移管工作时首先，表面解吸常压化学电离源200在高压和化学试剂的共同作用下，产生高密度的试剂离子，也就是初始离子，初始离子在迁移电极的作用下运动至离化反应区101，在离化反应区101内试剂对样品进行无污染的表面常压的化学解吸电离，形成样品离子，样品离子在电场的作用下向离子门栅102方向运动，未被电离的样品和杂质被气流抽出管体，同时，离子门栅102以一定的周期开关门，使样品离子以一定的周期进入迁移区103，最终运动至信号搜集装置104，由其中的电荷搜集盘104a转化为电信号并通过放大模块104b加以放大。基于上述原理，本专利技术的具体实施如下参见图2，其所示为本专利技术中表面解吸常压化学电离源的具体组成结构。由图可知，该电离源200主要包括反应试剂添加装置201和高压电离装置202两部分。其中反应试剂添加装置201包括载气源201a和反应试剂承载装置201b，载气源201a提供相应的载气，其通过第一导气管203与反应试剂承载装置201b连通，反应试剂承载装置201b通过第二导气管204与高压电离装置202连通。载气源201a提供的载气通过第一导气管203进入到反应试剂承载装置201b内，并将反应试剂承载装置201b内的反应试剂带出通过第二导气管204进入到高压电离装置202内，从而到达相应的反应区。在实际应用中，载气源201a为空气或纯净的氮气，而反应试剂承载装置201b内承载的反应试剂为水、乙酸或氨气等。具体的，若反应试剂为水，为了达到很好的反应效果，载气源采用纯净的氮气或者空气，其湿度一般为50%左右，气流为0-0. 2Mpa。高压电离装置202主要是利用高压放电针形成电晕电离，与离子迁移管主体100的端部相接。其包括一壳体202a、放电针202b以及毛细管202c。壳体202a为一三通结构，其在壳体内贯设有一通孔202al，并且在壳体上开设有与通孔202al连通的连接孔202a2，该连接孔202a2与第二导气管204连通，继而实现高压电离装置202与反应试剂添加装置201的连通。为了实现高压电离装置202与离子迁移管主体100的相接，该壳体202a的一端与离子迁移管主体100的端部进行相接，并与离子迁移管主体100内的离化反应区101连通。毛细管202c安置在壳体与离子迁移管主体100相接一段的通孔202al内，用于将·由载气带入通孔202al内的反应试剂喷出。具体的该毛细管202c采用内径为350μπι的Peek 管。放电针202b用于在高压情况在其周围形成电场将周围物质进行电离。其穿射在壳体上的通孔202al内，并从通孔202al内的毛细管202c中穿出，继而使放电针202b的针尖从壳体内伸出，具体的伸出长度为O.;放电针202b的针尾连接高压电源。为了达到良好的电离效果，本专利技术中放电针202b的针尖直径约为100-200 μ m，工作时所加高压约为3kV-5kV，DC，产生电流约为O. 01-20mA，这取决于放电针尖端尺寸和周围环境。对于离子迁移管主体100，其主要由离化反应区101、离子门栅102、迁移区103和信号搜集装置104依次连接组成。为便于离化反应区101内形成的样品电离子能够有效进入离子门栅102，而未被电离的样品和杂质被气流抽出管体，本专利技术在离化反应区101和离子门栅102之间设置有电场牵引极板105 (如图3所示)。使样品电离子以一定的周期进入迁移区103，离子门栅102以一定的周期开关门，其开关周期为20ms，单个周期内的开门时间为200 μ S。同时，迁移区103的强度约为200V/cm。基于上述实例方案，本专利技术在具体应用时，按照上述方案将离子迁移管主体100的各零部件依次串联安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
应用表面解吸常压化学电离技术的离子迁移管，包括离化反应区、离子门栅、迁移区和信号搜集装置，其特征在于，所述离子迁移管还包括表面解吸常压化学电离源，所述表面解吸常压化学电离源与离化反应区连通，其包括：反应试剂添加装置；高压电离装置，所述高压电离装置包括一壳体、放电针以及毛细管，所述壳体内贯设有一通孔，并且在壳体上开设有与通孔连通的连接孔，所述连接孔通过导气管与反应试剂添加装置连通；所述放电针穿射在壳体上的通孔内，且放电针的针尖从壳体内伸出，放电针的针尾连接高压电源；所述毛细管安置在通孔内。

【技术特征摘要】
1.应用表面解吸常压化学电离技术的离子迁移管，包括离化反应区、离子门栅、迁移区和信号搜集装置，其特征在于，所述离子迁移管还包括表面解吸常压化学电离源，所述表面解吸常压化学电离源与离化反应区连通，其包括 反应试剂添加装置； 高压电离装置，所述高压电离装置包括一壳体、放电针以及毛细管，所述壳体内贯设有一通孔，并且在壳体上开设有与通孔连通的连接孔，所述连接孔通过导气管与反应试剂添加装置连通；所述放电针穿射在壳体上的通孔内，且放电针的针尖从壳体内伸出，放电针的针尾连接高压电源；所述毛细管安置在通孔内。2.根据权利要求I所述的应用表面解吸常压化学电离技术的离子迁移管，其特征在于，所述反应试剂添加装置包括载气源和反应试剂承...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑健，欧阳光，金洁，陈勇，袁曦，疏天民，
申请(专利权)人：公安部第三研究所，
类型：发明
国别省市：