[发明专利]一种基于离子迁移谱的离子-分子反应选控测量装置

权利要求书

1.一种基于离子迁移谱的离子-分子反应选控测量装置，所述装置包括离子迁移管，离子迁移管是由环状电极和环状绝缘体依次交替同轴叠合构成的中空圆柱状腔体，于腔体两端分别设置离子源(1)和离子接收极(2)，其特征在于：

在柱状腔体内部位于离子源(1)和离子接收极(2)之间，沿离子源(1)至离子接收极(2)方向依次设置第一离子门(3)、第二离子门(4)、第三离子门(5)，将柱状腔体内部分成四个区域，其中离子源(1)和第一离子门(3)之间构成第一电离区(6)，第一离子门(3)和第二离子门(4)之间构成第一迁移区(7)，第二离子门(4)和第三离子门(5)之间构成第二电离区(8)，第三离子门(5)和离子接收极(2)之间构成第二迁移区(9)，第一电离区(6)、第一迁移区(7)、第二电离区(8)和第二迁移区(9)的内腔直径依次阶梯递减；

于第一电离区(6)紧邻离子源(1)一端的腔体侧壁上设有第一出气口(12)、紧邻第一离子门(3)一端的腔体侧壁上设有第一样品气入口(11)，第一出气口(12)与第一样品气入口(11)位于第一电离区(6)的同一轴向截面上且分布在轴线两侧，于第一迁移区(7)紧邻第二离子门(4)一端的腔体侧壁上设有第一漂气入口(10)，于第二电离区(8)紧邻第二离子门(4)一端的腔体侧壁上设有第二出气口(15)、紧邻第三离子门(5)一端的腔体侧壁上设有第二样品气入口(14)，第二出气口(15)与第二样品气入口(14)位于第二电离区(8)的同一轴向截面上且分布在轴线两侧，于第二迁移区(9)紧邻离子接收极(2)一端的圆周侧壁上设有第二漂气入口(13)。

2.根据权利要求1所述的离子-分子反应选控测量装置，其特征在于：

第一路漂气经第一漂气入口(10)进入第一迁移区(7)，从第一离子门(3)处流出第一迁移区(7)，与经第一样品气入口(11)进入第一电离区(6)的第一路样品气混合，然后经第一出气口(12)流出第一电离区(6)，第一漂气入口(10)中漂气流速与第一样品气入口(11)中样品气流速之和等于第一出气口(12)中气体流速；

第二路漂气经第二漂气入口(13)进入第二迁移区(9)，从第三离子门(5)处流出第二迁移区(9)，与经第二样品气入口(14)进入第二电离区(8)的第二路样品气混合，然后经第二出气口(15)流出第二电离区(8)，第二漂气入口(13)中漂气流速与第二样品气入口(14)中样品气流速之和等于第二出气口(15)中气体流速。

3.根据权利要求1或2所述的离子-分子反应选控测量装置，其特征在于：

所述离子源(1)为大气压下可产生离子的任意离子化源，包括光电离源、放电电离源、电喷雾电离源、热表面电离源、放射性电离源在内的任意一种或者二种以上的组合。

4.根据权利要求1或2所述的离子-分子反应选控测量装置，其特征在于：

所述第一离子门(3)、第二离子门(4)和第三离子门(5)为包括Bradbury-Nielsen型离子门和Tyndall-Powell型离子门在内的任意一种或者二种的组合。

5.根据权利要求1或2所述的离子-分子反应选控测量装置，其特征在于：

所述第一电离区(6)、第一迁移区(7)、第二电离区(8)和第二迁移区(9)内部离子迁移电场相互独立且可分别调节；

沿离子源(1)至离子接收极(5)方向，于第一电离区(6)内设置具有离子富集功能的轴向非均匀直流电场，于第一迁移区(7)、第二电离区(8)和第二迁移区(9)内分别设置轴向均匀直流电场；

所述轴向为离子迁移管轴线方向。