[实用新型]离子漂移管组件、离子漂移管及离子迁移谱

说明书

技术领域

本实用新型涉及物质分析检测仪器技术领域，特别是涉及物质分析检测仪器中的离子漂移管组件、离子漂移管及离子迁移谱。

背景技术

离子迁移谱(IMS)、选择离子流动管质谱(SIFT-MS)或质子转移反应质谱(PTR-MS)等现代科学分析仪器，需要使用能够形成线性匀强电场的漂移管实现离子的分离或促进离子反应。其中离子迁移谱(IMS)是在大气压条件下利用电离手段使得气体化的待检测物质电离，并在电场与反向迁移气体碰撞的共同作用下迁移。因为每个离子都具有特定的迁移率，从而根据迁移率识别每个离子所对应的物质。漂移管电场的均匀性对离子迁移谱的分辨率至关重要，漂移管电场均匀性越好，离子信号峰宽加宽程度越低，分辨率越高，定性能力越强。

传统的漂移管采用较厚的金属环电极和绝缘垫片组成的离子漂移管组件依次堆叠形成漂移管。由于电极厚度较大，漂移管中产生的电场不均匀，尤其在漂移管中靠近电极边缘的地方，电场分布的不均匀性更加突出，导致位于边缘部分的离子奋力时间较长且不稳定，从而降低迁移谱的分辨率。以不锈钢为例，电极之间的距离为10mm，如果电极厚度为1mm，则边缘处电场的不均匀度约为10％，如果电极厚度减少为0.1mm，则边沿电场不均匀性降低为1％左右。但是由于材料强度和形状等因素限制，金属环电极厚度越小，加工装配难度越大，漂移管的生产成本比较高。而且，为了给金属环电极施加电压，需要从电极上引线并串联电阻，这样在装配和维护等方面也很不方便。

实用新型内容

基于此，有必要针对电场不均匀性和装配维护不方便问题，提供一种离子漂移管组件、离子漂移管及离子迁移谱。

一种离子漂移管组件，包括：

绝缘基片，所述绝缘基片为环状结构，所述绝缘基片端部设有贯穿通过所述绝缘基片的第一通孔；

导电材料镀层，所述导电材料镀层设在所述绝缘基片外侧表面；所述导电材料镀层端部设有贯穿通过所述导电材料镀层的第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔相连通；

连接插针，所述连接插针贯穿通过所述第一通孔与所述第二通孔；以及

分压电阻，所述分压电阻设在所述导电材料镀层的外侧表面。

在其中一个实施例中，所述绝缘基片的内径为10mm～30mm，外径为50mm～70mm，厚度为5mm～15mm。

在其中一个实施例中，所述绝缘基片的材料为陶瓷，其截面为圆形。

在其中一个实施例中，所述导电材料镀层的厚度为2μm～15μm。

在其中一个实施例中，所述导电材料镀层的厚度为2μm～5μm。

在其中一个实施例中，所述导电材料镀层的截面为圆形。

上述离子漂移管组件通过采用基片镀层技术，特别是采用陶瓷材料的基片镀层技术，可以使电极厚度降低到几微米到十几微米，具有电场均匀性好，平面度高，尺寸精确等优势。其中陶瓷材料具有绝缘性好，气密性高、热膨胀系数低、耐高温等优点，特别适用于漂移管的绝缘材料。此外，本实用新型涉及的离子漂移管组件，集成了分压电阻，无需通过外部连接即可实现电压分压，离子漂移管组件装配简单，维护方便，更易与其他部件进行集成。

一种离子漂移管，包括以上任一实施例所述的离子漂移管组件。

在其中一个实施例中，所述离子漂移管由多个所述离子漂移管组件依次叠加而成，其中相邻两层所述离子漂移管组件，上层所述离子漂移管组件的所述连接插针与下层所述离子漂移管组件的所述导电材料镀层外侧表面相接触。

在其中一个实施例中，所述绝缘基片外侧为凸台结构，所述绝缘基片内侧为凹槽结构，所述离子漂移管组件依次叠加时，其中相邻两层所述离子漂移管组件，上层所述离子漂移管组件的凹槽与下层所述离子漂移管组件的凸台相配合。

一种离子迁移谱，包括上述任一实施例所述的离子漂移管。

上述离子迁移谱中的离子漂移管电场分布均匀，分辨率高，定性能力强，并且装配和维护较方便。

附图说明

图1为一实施例的离子漂移管组件的结构组成图；

图2为一实施例的离子漂移管组件组成的离子漂移管的结构图；

图3为一实施例的离子漂移管组件组成的离子漂移管的A-A剖面图；

图4为一实施例的离子漂移管电场分布情况；

图5为传统技术相同尺寸的离子漂移管电场分布情况；

图6为一实施例的离子漂移管电场强度径向分量波动示意图；

图7为传统技术相同尺寸的离子漂移管电场强度径向分量波动示意图。

具体实施方式