[实用新型]面阵离子存储系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种使用离子迁移技术检测毒品和爆炸物的探测装置的离子存储系统，属于安全检测技术领域。

背景技术

离子迁移谱仪是根据不同离子在均匀弱电场下漂移速度的不同而实现对离子的分辨。离子存储的使用使离子迁移谱仪灵敏度达到皮克级左右，现有的离子存储例如美国专利5200614和中国专利200310106393.6都存在由于电场边界条件不好产生了离子损失。

质谱所采用的离子阱通常由两边的端电极和中间孔电极组成，调节两个端电极和中间孔电极上施加的电压来实现离子的存储和引出。接近质谱所采用的离子阱的美国专利6124592，所提供的单离子存储方法在大直径的电离区和迁移区情况下，由于要满足存储电势要求，存储区较大，离子推出所走的路程较长，所以要求较长的开门时间和较高的电压，且不同离子进入迁移区起点和不一致性较大。

另外，美国专利6933498提供的面阵存储提高了离子存储效率。但是，由于在端电极和和中间电极之间夹着带有与离子阱一一对应的孔的绝缘体，使得离子会与绝缘体碰撞而造成电荷转移和堆积然后放电，从而造成离子存储的不稳定，影响到灵敏度。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种离子迁移谱仪的面阵离子存储系统，能够较好地提高灵敏度和分辨率。

在本实用新型的一个方面，提出了一种面阵离子存储系统，包括：离子产生部分；离子存储部分，包括：与离子产生部分电连接的第一端电极，形成为具有多个孔；第二端电极，形成为具有多个孔；中间电极，形成为具有多个孔；第一绝缘体，形成为环状，夹在第一端电极和中间电极之间，且使得二者绝缘；第二绝缘体，形成为环状，夹在中间电极和第二端电极之间，且使得二者绝缘。

优选地，所述中间电极的孔的直径D1是存储部分的厚度L2的1到2倍。

优选地，D1=2L2.]]>

优选地，所述离子产生部分包括以下至少之一：镍63、电晕放电源、激光、紫外光、X射线。

优选地，所述离子产生部分和所述第一端电极上施加第一电压，所述中间电极上施加第二电压，而所述第二端电极上施加固定电压。

优选地，该面阵离子存储系统还包括与所述第二端电极间隔开设置的多个环电极，其中所述多个环电极上施加均匀变化的电压。

优选地，所述第一电压和第二电压能够浮动并且它们之间存在电压差。

本实用新型由于采用上述方案，对于普通的离子迁移谱仪，在满足离子存储所要求的电压条件和在不降低存储效率的前提下，将离子存储部分作的比较薄，方便离子的引出的一致性，减小了离子迁移谱峰的展宽，对分辨率有益。

另外，由于第一绝缘体和第二绝缘体的绝缘材料形成为具有一个大孔，离子在存储空间震荡或热运动的时候，不能够与两边的绝缘材料碰撞，不会造成电荷转移和绝缘体上的电荷堆积放电造成的存储不稳和离子损失。

在离子存储阶段，所需收集的正或负离子在电场的作用下漂移到面阵存储部分的中间电极处，在此形成了多个无电场区即离子存储空间。在离子导出阶段，改变离子产生部分和面阵离子存储部分的一个端电极和中间电极的电压，将离子从存储区推到迁移区，随即整体电压恢复到存储状态。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的面阵离子存储系统的剖面示意图；

图2是如图1所示系统中的电离区和面阵存储区的剖面示意图；

图3A到图3F是如图2所示的电离区和面阵存储区的详细结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的系统在正离子模式时的各电极电势示意图；

图5是根据本实用新型实施例的系统在正离子模式时的各电极的电压随时间变化的示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型既可工作在负离子模式也可工作在正离子模式，为方便起见，本文仅介绍正离子模式的情形。

参看图1和图2，根据本实用新型实施例的面阵离子存储系统包括依次排列的离子产生部分1、面阵存储部分2、一组环电极3、法拉第盘4等。

离子产生部分1是电离源，它可以为源如镍63、电晕放电、激光、紫外光、X射线等源。