[发明专利]一种双极型离子迁移管

说明书

技术领域

本发明涉及分析仪器离子迁移谱，特别涉及到离子迁移谱的迁移管技术，使用该迁移管可以同时待测样品所产生的正、负产物离子信息，提供更多样品的信息。

背景技术

离子迁移谱技术是自1970年代初发展起来的一门物质分析检测技术。它采用的基本原理是在大气压条件下生成的离子，在特定的电场特征下，自相同的起点开始漂移经过相同的距离时，不同的离子会因具有不同的迁移率需要不同的时间，测量这一时间即可对物质进行定性监测。离子迁移谱技术具有检测灵敏度高，检测速度快，可以实现在线快速检测，检测成本低等优点，近年来越来越受到人们的重视。离子迁移谱目前应用领域很多，例如爆炸物的监测，毒品稽查，生化战剂的检测等领域，近年来还越来越多的应用于有机污染物检测等领域。

传统的离子迁移谱仪器，主要采用单一极性的离子迁移管，仅仅实现单一极性离子(正离子或负离子)的检测，无法得到待测样品更加全面的信息。例如，许多待测物在正离子模式下会产生相同的产物离子或者具有相近迁移率的不同离子，这时就无法对他们实现有效的识别和区分；然而这些待测物负离子模式下却会产生迁移率明显差异的离子。

针对以上问题，本发明的双极型离子迁移管，在单一的离子检测通道的两端设置不同极性离子的接收极，可以同时检测待测物被离子源电离所产生的正负离子，为不同待测物的区分提供更多的信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种离子迁移谱仪的迁移管技术，即使用单一的离子迁移管可以同时全面地反映待测物被离子源电离所产生的正、负产物离子信息，为单一离子模式下峰位置相同的待测物的区分提供更多的差异性信息。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种双极型离子迁移管，包括离子源区、离子源区为两端开口的圆筒状结构，

于圆筒的左右两端开口处向远离离子源区的方向、沿圆筒的轴线对称设置有正、负离子引出极，正、负区离子门，正、负区栅网，正、负离子接收极；

所述正、负离子接收极于迁移管轴线两端分别与离子源区相对应，构成迁移管的双极离子检测通道。

具体结构为：

所述离子源区为两端开口的圆筒状结构，在离子源区上设置有载气入口或出气口；

沿离子源区筒状结构的中心轴线方向，于离子源区的一侧依次设置有环形平板状的正离子引出极、平行金属柱构成的正区离子门、正区栅网、圆形平板状的正离子接收极和环状的负高压漏电流阻止极；在正离子引出极和正区离子门之间设置有同轴交替叠加的绝缘环和电极环，绝缘环和电极环内部的筒状空间构成正离子反应区；在靠近正区离子门的正离子反应区的绝缘环上设置有正区载气入口或出气口；在正区离子门和正区栅网之间设置有同轴交替叠加的绝缘环和电极环，绝缘环和电极环内部的筒状空间结构作为正离子漂移区，在靠近正区栅网的正离子漂移区的绝缘环上设置有正区漂气入口；于正离子接收极径向圆周外侧设置有同轴心的负高压漏电流阻止极；

沿离子源区筒状结构的中心轴线方向，于离子源区的另一侧依次设置有环形平板状的负离子引出极、平行金属柱构成的负区离子门、负区栅网、圆形平板状的负离子接收极和环状的正高压漏电流阻止极；在负离子引出极和负区离子门之间设置有同轴交替叠加的绝缘环和电极环，绝缘环和电极环内部的筒状空间构成负离子反应区；在靠近负区离子门的负离子反应区的绝缘环上设置有负区载气入口或出气口；在负区离子门和负区栅网之间设置有同轴交替叠加的绝缘环和电极环，绝缘环和电极环内部的筒状空间结构作为负离子漂移区，在靠近负区栅网的负离子漂移区的绝缘环上设置有负区漂气入口；于负离子接收极径向圆周外侧设置有同轴心的正高压漏电流阻止极；正离子接收极和负高压漏电流阻止极与高压电源负高压输出端相连；负离子接收极和正高压漏电流阻止极与高压电源正高压输出端相连；

正、负离子漂移区的电极环分别通过导线串联分压电阻后与高压电源负、正高压输出端相连；

正、负离子引出极通过导线串联分压电阻后与高压电源负、正高压输出端相连；

正区离子门和负区离子门与一外接脉冲电压源电连接。

所述当载气入口或出气口作为载气入口使用时，所述正区载气入口或出气口和负区载气入口或出气口同时作为出气口使用；所述当载气入口或出气口作为出气口使用时，所述正区载气入口或出气口和载气入口或负区出气口同时作为载气入口使用。

所述当离子源区采用脉冲电离源时，可以不使用正区离子门和负区离子门，或正区离子门和负区离子门不与一外接脉冲电压源电连接。