專利名稱：離子遷移譜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種使用離子遷移技術(shù)檢測(cè)毒品和爆炸物的探測(cè)裝 置，屬于安全檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種離子遷移譜儀，能夠有效地 提高進(jìn)樣效率。
背景技術(shù)：
離子遷移譜儀是根據(jù)不同離子在均勻弱電場(chǎng)下漂移速度不同而實(shí)現(xiàn) 對(duì)離子的分辨。通常由進(jìn)樣部分、電離部分、離子門、遷移區(qū)、收集區(qū)、 讀出電路、數(shù)據(jù)采集和處理、控制部分等構(gòu)成。
現(xiàn)有技術(shù)使用了半透膜，使離子遷移譜儀對(duì)環(huán)境潔凈度的要求變低。 通過合理設(shè)計(jì)調(diào)整半透膜兩邊的氣體流速，形成負(fù)壓，但負(fù)壓效果受到 一定限制，進(jìn)樣效率不高。
專利文獻(xiàn)CN1916619A披露了一種基于膜進(jìn)樣的離子遷移譜儀，它 釆取在半透膜和離化區(qū)之間串接微型泵以形成負(fù)壓，增加半透膜的透過 率。然而，由于泵串聯(lián)在系統(tǒng)內(nèi)，而大部分毒品和炸藥包括半透膜本身 都需要在100度以上如180度等情況下工作，由于泵自身無法在高溫情 況下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，使其應(yīng)用和壽命受到一定限制。而且泵體內(nèi)部結(jié)構(gòu) 容易被污染且不易清洗，造成設(shè)備性能下降。
參看圖1，另一現(xiàn)有技術(shù)所采用的結(jié)構(gòu)包括沿著遷移管依次排列的 進(jìn)樣器l、半透膜2、電離源3、離子門4、環(huán)電極5、法拉第盤6等， 包括與孔9相連的抽氣泵10，與孔11相連的過濾裝置12，與孔7相連 的過濾裝置8。外界氣體通過過濾裝置12，再通過靠近半透膜2附近的 小孔13進(jìn)入離化區(qū)，在半透膜附近形成高速氣流，從而在膜兩邊形成氣 壓差，將待測(cè)分子導(dǎo)入。遷移氣通過過濾裝置8進(jìn)入遷移區(qū)，并通過泵 IO與反應(yīng)氣一同抽出遷移管外。上述現(xiàn)有技術(shù)的問題是，在半透膜的一 側(cè)形成可控的低氣壓，使得半透膜的進(jìn)樣效率仍舊比較低。
實(shí)用新型內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的是提供一 種增強(qiáng)離子遷移譜儀進(jìn)樣效率的方法，能夠有效地提高進(jìn)樣效率。
在本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提出了一種離子遷移率譜儀，包括沿著 遷移管依次布置的進(jìn)樣器、半透膜、離化區(qū)和端電極，其中在離化區(qū)靠 近半透膜的一側(cè)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣孔，與針閥和第一過濾裝置連接， 用于進(jìn)氣，該端電極上有直徑小于該進(jìn)氣孔的至少一個(gè)孔，在離化區(qū)靠 近端電極的位置設(shè)置有孔，與用于抽氣的抽氣泵連接。
優(yōu)選地，該離子遷移率譜儀，還包括靠近該離化區(qū)一側(cè)設(shè)置的聚焦 電極，該聚焦電極將該離化區(qū)形成的離子進(jìn)行聚焦以便通過該端電極上 的孔。
優(yōu)選地，該聚焦電極的孔內(nèi)徑大于該端電極的孔內(nèi)徑。
優(yōu)選地，該離子遷移率譜儀，還包括設(shè)置在該端電極遠(yuǎn)離進(jìn)樣器一 側(cè)的遷移區(qū)和作為遷移區(qū)的末端的法拉第盤，其中在法拉第盤處開一孔 或多孔與第二過濾裝置連接。
優(yōu)選地，該離子遷移譜儀，還包括設(shè)置在該端電極靠近法拉第盤那 側(cè)設(shè)置的另一抽氣孔，與另一抽氣泵連接。優(yōu)選地，該半透膜與該離化 區(qū)、聚焦電極遷移區(qū)除通氣孔外做到氣密。優(yōu)選地，該的遷移率譜儀， 還包括將該半透膜夾在中間的兩片多孔狀金屬片
在本實(shí)用新型的另一方面，提出了一種離子遷移譜儀，包括沿著遷 移管布置的進(jìn)樣器、半透膜、離化區(qū)、端電極、離子存儲(chǔ)區(qū)、遷移區(qū)和 法拉第盤，其特點(diǎn)在于遷移區(qū)通過離子存儲(chǔ)區(qū)的微孔結(jié)構(gòu)與電離區(qū)隔開， 在離化區(qū)靠近端電極位置設(shè)有孔，與用于抽氣的抽氣泵連接，在所述端 電極靠近法拉第盤那側(cè)設(shè)置另一抽氣孔，與另一抽氣泵連接。
本實(shí)用新型由于采取以上結(jié)構(gòu)，可以控制與電離區(qū)連接泵的氣體流 速，由于微孔結(jié)構(gòu)和使用針閥形成較大的氣阻，在電離區(qū)和半透膜處形 成較低的氣壓，從而大大提高了半透膜的透過效率。
由于遷移區(qū)單獨(dú)與一泵連接，并且通過離子存儲(chǔ)區(qū)的微孔結(jié)構(gòu)與電 離區(qū)隔開，在遷移區(qū)可以形成相對(duì)外界大氣壓較小的負(fù)壓或正壓，不影 響離子的遷移，并降低對(duì)遷移管密封的要求。由于半透膜的雙金屬網(wǎng)片夾持結(jié)構(gòu)，半透膜不會(huì)由于低氣壓而凸起。 由于聚焦電極的使用，使離子可以通過微孔進(jìn)入存儲(chǔ)區(qū)，不會(huì)降低 離子存儲(chǔ)的數(shù)量。


從
以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)將更 明顯，其中
圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的離子遷移率譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的離子遷移率譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的離子遷移率譜儀所使用的電極結(jié)構(gòu)
的示意圖。
具體實(shí)施方式

下面，參考附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式。雖然示于不 同的附圖中，但相同的附圖標(biāo)記用于表示相同的或相似的組件。為了清 楚和簡(jiǎn)明，包含在這里的已知的功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述將被省略，否則 它們將使本實(shí)用新型的主題不清楚。
參看圖2和圖3，本實(shí)用新型所釆用的結(jié)構(gòu)包括沿著遷移管依次排 列的進(jìn)樣器14、兩邊含有形狀如圖3A的金屬網(wǎng)片夾持的半透膜15、帶 有微孔29的電離區(qū)16、具有中心孔形狀如圖3B的聚焦電極17、具有 中心孔形狀如圖3C的帶有微孔的離子存儲(chǔ)端電極18、具有中心孔形狀 如圖3B的存儲(chǔ)電極19和中心具有網(wǎng)的形狀如圖3A的另一端電極20， 具有中心孔的形狀如圖3D的環(huán)電極21、法拉第盤22等，端電極18、 存儲(chǔ)電極19之間開有孔25。
電離區(qū)的兩端有與孔28相連的抽氣泵27，與孔29相連的針閥30 和過濾裝置31。遷移區(qū)的兩端有與孔23相連的過濾裝置24，與孔25 相連的抽氣泵26。微孔29的內(nèi)徑以及端電極18的微孔的內(nèi)徑應(yīng)小于0.5 毫米，端電極18的微孔的內(nèi)徑略小于微孔29的內(nèi)徑。反應(yīng)氣體通過過 濾裝置31、針閥30和微孔29進(jìn)入電離區(qū)，通過聚焦電極17、離子存儲(chǔ) 端電極18之間的孔28，被泵27排出遷移管外。遷移氣體通過過濾裝置 24和孔23進(jìn)入遷移區(qū)，通過遷移區(qū)另一端的孔25，被泵26排出遷移管外。
這樣，由于針閥30、離化區(qū)專用的抽氣泵27的使用，以及端電極 18上的微孔的緣故，在離化區(qū)形成了可控的低氣壓區(qū)。用戶可以根據(jù)自 己的需要來形成低氣壓區(qū)。
另外，由于遷移區(qū)單獨(dú)與一泵26連接，并且通過離子存儲(chǔ)區(qū)的端電 極上的微孔結(jié)構(gòu)與電離區(qū)隔開，在遷移區(qū)可以形成相對(duì)外界大氣壓較小 的負(fù)壓或正壓，不影響離子的遷移，并降低對(duì)遷移管密封的要求。
再者，由于半透膜2的雙金屬網(wǎng)片夾持結(jié)構(gòu)，使得半透膜2不會(huì)由 于低氣壓而凸起。另外，由于聚焦電極17的使用，使離子可以通過端電 極18上的中心微孔進(jìn)入存儲(chǔ)區(qū)，不會(huì)降低離子存儲(chǔ)的數(shù)量。
上面的描述僅用于實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員 應(yīng)該理解，在不脫離本實(shí)用新型的范圍的任何修改或局部替換，均應(yīng)該 屬于本實(shí)用新型的權(quán)利要求來限定的范圍，因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1、一種離子遷移譜儀，其特征在于包括沿著遷移管依次布置的進(jìn)樣器、半透膜、離化區(qū)和端電極，在離化區(qū)靠近半透膜的一側(cè)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣孔，與針閥和第一過濾裝置連接，所述端電極上有直徑小于所述進(jìn)氣孔的至少一個(gè)孔，在離化區(qū)靠近端電極的位置設(shè)置有孔，與抽氣泵連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的離子遷移譜儀，其特征在于還包括靠近所述 離化區(qū)一側(cè)設(shè)置的聚焦電極，所述聚焦電極將所述離化區(qū)形成的離子進(jìn) 行聚焦以便通過所述端電極上的孔。
3、 如權(quán)利要求2所述的離子遷移譜儀，其特征在于所述聚焦電極的 孔內(nèi)徑大于所述端電極的孔內(nèi)徑。
4、 如權(quán)利要求3所述的離子遷移譜儀，其特征在于還包括設(shè)置在所 述端電極遠(yuǎn)離進(jìn)樣器一側(cè)的遷移區(qū)和作為遷移區(qū)的末端的法拉第盤，其 中在法拉第盤處開一孔或多孔與第二過濾裝置連接。
5、 如權(quán)利要求1或4所述的離子遷移譜儀，其特征在于還包括設(shè)置 在所述端電極靠近法拉第盤那側(cè)設(shè)置的另一抽氣孔，與另一抽氣泵連接。
6、 如權(quán)利要求4所述的離子遷移率譜儀，其特征在于所述半透膜與 所述離化區(qū)、聚焦電極遷移區(qū)除通氣孔外做到氣密。
7、 如權(quán)利要求1所述的遷移譜儀，其特征在于還包括將所述半透膜 夾在中間的兩片多孔狀金屬片。
8、 一種離子遷移譜儀，其特征在于包括沿著遷移管布置的進(jìn)樣器、 半透膜、離化區(qū)、端電極、離子存儲(chǔ)區(qū)、遷移區(qū)和法拉第盤，遷移區(qū)通 過離子存儲(chǔ)區(qū)的微孔結(jié)構(gòu)與電離區(qū)隔開，在離化區(qū)靠近端電極位置設(shè)有 孔，與抽氣泵連接，在所述端電極靠近法拉第盤那側(cè)設(shè)置另一抽氣孔， 與另一抽氣泵連接。
專利摘要公開了一種離子遷移譜儀，包括沿著遷移管依次布置的進(jìn)樣器、半透膜、離化區(qū)和端電極，其中在離化區(qū)靠近半透膜的一側(cè)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣孔，與針閥和第一過濾裝置連接，用于進(jìn)氣，所述端電極上有直徑小于所述進(jìn)氣孔的至少一個(gè)孔，在離化區(qū)靠近端電極的位置設(shè)置有孔，與用于抽氣的抽氣泵連接。本實(shí)用新型由于采取以上結(jié)構(gòu)，控制與電離區(qū)連接泵的氣體流速，由于微孔結(jié)構(gòu)和使用針閥形成較大的氣阻，在電離區(qū)和半透膜處形成較低的氣壓，從而大大提高了半透膜的透過效率；由于半透膜的雙金屬網(wǎng)片夾持結(jié)構(gòu)，半透膜不會(huì)由于低氣壓而凸起。
文檔編號(hào)G01N27/64GK201247223SQ200820109259
公開日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月16日
發(fā)明者張清軍, 張陽(yáng)天, 華 彭, 李元景 申請(qǐng)人:同方威視技術(shù)股份有限公司;清華大學(xué)