[发明专利]离子迁移装置

权利要求书

1.一种用于在大气压离子源(10)与相对较低压区域之间传输离子的离 子迁移装置，其包括：

膨胀室(40)，其具有入口(30)，该入口(30)向所述大气压离子源(10) 开口；

离子迁移管道(60)，其具有朝向所述膨胀室(40)的入口开口、朝向所 述相对较低压区域的出口开口(70)、以及围绕离子迁移通道(115)的至少 一个管道壁(130)，所述管道壁(130)沿所述入口开口与所述出口开口(70) 之间的中心轴延伸，其中所述相对较低压区域低于所述膨胀室(40)的压力；

真空室(50)，所述离子迁移管道(60)位于该真空室(50)内；

多个孔径(140)，所述孔径沿所述离子迁移管道(60)的管道壁(130) 的纵向形成；

泵浦装置，用于抽空所述真空室(50)，从而将所述离子迁移通道(115) 内气体的一部分通过所述离子迁移管道(60)中的所述多个孔径(140)移动 到所述真空室(50)，所述泵浦装置被配置为将所述真空室(50)抽空到低于 大气压的压力，但该压力同时高到足够维持通过所述离子迁移通道(115)的 气体及离子的粘性流动；以及

空气动力和/或电子透镜(48)，位于所述膨胀室(40)内、所述膨胀室 的入口(30)和所述离子迁移管道(60)的入口之间，用于将来自所述大气压 离子源(10)的离子朝向所述离子迁移通道(115)的纵向轴聚焦。

2.如权利要求1所述的离子迁移装置，其特征在于，还包括加热器(11)， 所述加热器(11)与用于将热传导、对流和/或辐射到所述离子迁移通道(115) 的离子迁移管道(60)相邻。

3.如权利要求1或2所述的离子迁移装置，其特征在于，所述管道壁(130) 由包括金属熔料、金属海绵、可渗透陶瓷、以及可渗透聚合物中的至少一个的 材料形成，并且其中所述管道壁(130)中的孔径(140)由所述材料中的孔或 间隙空间限定。

4.如权利要求1或2所述的离子迁移装置，其特征在于，还包括：

电极组件(120)，所述电极组件(120)具有沿所述离子迁移管道(60) 的纵向方向的第一宽度D1的第一组电极(205)，所述第一组电极(205)与 沿所述纵向方向的具有第二宽度D2的第二组电极(210)交替，其中D2≥D1； 以及

直流电压提供装置，其用于向所述第一组电极(205)提供大小V₁和第一 极性的直流电压、以及向所述第二组电极(210)提供大小V₂和相对于纵向方 向上的平均电压分布的第二、相反极性的直流电压，其中|V₂|≤|V₁|；

其中，所述电极组件(120)至少部分地形成于所述离子迁移管道(60) 的管道壁(130)内并且限定所述离子迁移通道(115)。

5.如权利要求4所述的离子迁移装置，其特征在于D2＞D1并且 |V₂|＜|V₁|。

6.如权利要求4所述的离子迁移装置，其特征在于，所述第一组电极(205) 内的每一电极通过间隙或绝缘层与所述第二组电极(210)的后续和先前电极 隔开。

7.如权利要求4所述的离子迁移装置，其特征在于，还包括用于将RF电 压施加到所述第一组电极(205)和所述第二组电极(210)的装置。

8.如权利要求1所述的离子迁移装置，其特征在于，所述空气动力和/或 电子透镜(48)具有弯曲包络。

9.如权利要求1或8所述的离子迁移装置，其特征在于，所述空气动力 和/或电子透镜(48)包括多个离散的环形透镜电极，并且其中其最接近所述离 子迁移管道(60)的透镜电极具有比最远离所述离子迁移管道(60)的透镜电 极小的孔径。

10.如权利要求9所述的离子迁移装置，其特征在于，最接近所述离子迁 移管道(60)的透镜电极中的孔径的径向尺寸小于所述离子迁移管道(60)中 的所述离子迁移通道(115)的径向尺寸。