[发明专利]一种电晕放电离子迁移谱

说明书

技术领域

本发明基于电晕放电电离和离子迁移谱技术，设计了一种电晕放电离子迁移谱。

背景技术

离子迁移谱(Ion Mobility Spectrometry,IMS)技术20世纪70年代出现的一种分离检测技术，其在大气压条件下工作，可以提供快捷方便的分析结果，并具有体积小、可靠性高、相对成本较低等优点，一直以来被广泛地应用于军事、工业领域对爆炸物筛查、毒品稽查和化学制品的在线监测等。离子迁移谱仪主要由离子源、离子门、迁移区和检测器组成。离子迁移谱技术主要是通过气态离子的迁移率来表征各种不同的化学物质，在与逆流的中性漂移气体分子不断碰撞的过程中，这些离子由于在电场中各自迁移率速率不同而得以分离，并先后到达收集被接受，以达到对各种物质分析检测的目的。

放射性电离源因性能稳定、体积小、噪音小、操作简单、不需要外加电源等优点而广受青睐，继而成为了商品化离子迁移谱仪器中应用最广泛的电离源。但是，其辐射问题给操作、运输和处理均带来了不变，为离子迁移谱仪的应用推广带来了严重的影响。迄今为止，已有光电离(放电灯和激光)、表面电离、热电离等多种非放射性电离源与离子迁移谱仪相结合，但在负离子模式下，这些电离方式都很难达到理想的效果。

本发明基于电晕放电电离技术，设计了一种电晕放电离子迁移谱，该离 子迁移管生成的主要试剂为O₂^-，与放射性电离源产生的试剂离子一致，在不影响离子迁移管测定功能的基础上很好地解决了放射性问题，而且其电离效率高，适用性强。

发明内容

本发明设计了一种电晕放电离子迁移谱，离子迁移谱包括圆形中空壳体内依次同轴设置的电离区、离子门、迁移区、栅网、离子接收极，靠近离子接收极的迁移区一侧的壳体侧壁上设置有漂气入口，漂气入口与漂气气源相连通；靠近离子门的电离区的壳体壁上设有载气入口，载气入口与载气气源相连通；远离离子门的电离区的最前端壳体壁上设有气体出口，气体出口与电离区同轴，该气体出口放空。于电离区内设有放电针和与电离区同轴的环电极，放电针从气体出口伸入电离区，放电针与环电极通过导线接外界直流电压，形成一离子传输区。电离区内设有放电针和环电极，放电针朝向出气口，并与环电极通过导线接外界直流电压，形成一离子传输区。

载气入口与进样器相连，于进样器上设置有加热装置。

电离区为圆柱型气体通道。

离子迁移管在单向气流模式下进行，电离区内的气流方向与漂气的气流方向一致。

于环电极与电源之间串联50兆欧的限流电阻。

放电针尖头指向电极环所在平面，距离为2mm。

放电针与环电极之间的电势差保持恒定。

环电极为不锈钢电极，放电针为钨针。

附图说明

图1为本发明中的电晕放电离子迁移谱的结构示意图。

其中，1为电离区，2为出气口，3为离子门，4为迁移区，5为栅网，6为离子接受极，7为漂气入口，8为导电环，9为绝缘环，10为载气入口，11为进样器，12为放电针，13为环电极。

图2为采用图1结构装置所测定的试剂离子O₂^-的离子迁移谱图。

具体实施方式

本发明设计了一种电晕放电离子迁移谱，离子迁移谱包括圆形中空壳体内依次同轴设置的电离区、离子门、迁移区、栅网、离子接收极，靠近离子接收极的迁移区一侧的壳体侧壁上设置有漂气入口，漂气入口与漂气气源相连通；靠近离子门的电离区的壳体壁上设有载气入口，载气入口与载气气源相连通；远离离子门的电离区的最前端壳体壁上设有气体出口，气体出口与电离区同轴，该气体出口放空。于电离区内设有放电针和与电离区同轴的环电极，放电针从气体出口伸入电离区，放电针与环电极通过导线接外界直流电压，形成一离子传输区。电离区内设有放电针和环电极，放电针朝向出气口，并与环电极通过导线接外界直流电压，形成一离子传输区。

载气入口与进样器相连，于进样器上设置有加热装置。

电离区为圆柱型气体通道。

离子迁移管在单向气流模式下进行，电离区内的气流方向与漂气的气流方向一致。

于环电极与电源之间串联50兆欧的限流电阻。

放电针尖头指向电极环所在平面，距离为2mm。

放电针与环电极之间的电势差保持恒定。

环电极为不锈钢电极，放电针为钨针。

实施例1

采用本发明的电晕放电离子迁移谱，放电电压(针-环电压)为-2300V，放电电流为-20uA，载气流速为300ml/min，漂气流速为1200ml/min，迁移管温度为100℃，测得的试剂离子O₂^-的离子迁移谱图，如图2所示。