[发明专利]带电粒子凝聚装置

权利要求书

1.一种带电粒子凝聚装置，其运行在约一个大气压的气体中，带电粒 子已经在该气体中形成并且被朝向包含至少一个孔的表面加速，通过所述 孔带电粒子能够移动至抽空的质谱仪或充气的迁移谱仪，其特征在于：该 带电粒子凝聚装置包含由多个紧密地隔开的电极或者导电表面条阵列，阵 列放置在所述表面上或位于所述表面上方一短距离，使得留下用于使带电 粒子移入所述至少一个孔的开口，其中施加在相邻的所述电极或导电条之 间的射频电压产生了保持带电粒子在所述电极或导电条上方盘旋的射频电 场，使得带电粒子能够被由施加到所述电极或导电条之间的附加直流电势 引起的电场推向所述孔。

2.根据权利要求1所述的带电粒子凝聚装置，其特征在于，所述电极 或导电条为同心的环，同心的环放置在平的表面上，所述直流电势将带电 粒子径向地推向所述同心的环的中心，该中心对准于带电粒子能够通过的 圆形的孔。

3.根据权利要求2所述的带电粒子凝聚装置，其特征在于，所述带电 粒子凝聚装置具有第一表面和第二表面，所述第二表面位于所述第一表面 与所述抽空的质谱仪或所述充气的迁移谱仪之间，在这两个表面上放置均 是同心的环形电极或导电条，这样施加到第一表面的所述电极或导电条上 的直流电势将带电粒子径向地推向同心的环形电极或导电条的中心，该中 心上设有第一孔，通过这个孔带电粒子被朝向第二表面加速，施加到第二 表面的所述电极或导电条上的直流电势将带电粒子向着同心的环形电极或 导电条的中心推向第二孔，所述第二孔小于第一个孔，以及所述第二孔设 置在所述第二表面的所述同心的电极或导电条中心。

4.根据权利要求1所述的带电粒子凝聚装置，其特征在于，所述电极 或导电条是直的并且是平行的，并且被放置在两个平的表面S_1a和S_1b上， 这两个表面彼此相对倾斜某一角度ΔΦ₁，这样它们的交线平行于电极或导 电条，这样，不同电极或导电条的直流电势垂直于这些电极或导电条的延 长部分将带电粒子推向所述的两个表面S_1a和S_1b的交线，在交线处，它们 形成狭窄但是细长的带电粒子云，带电粒子云能够被加速通过设置在该交 线上的细长孔。

5.根据权利要求4所述的带电粒子凝聚装置，其特征在于，除了所述 的一组平的彼此相对倾斜角度ΔΦ₁的表面S_1a和S_1b，还增加有分离的彼此 相对倾斜角度为ΔΦ₂的第二组平的表面S_2a和S_2b，其中，带电粒子已经被 第一组表面S_1a和S_1b上的不同电极和导电条上的直流电势推向它们的放置 有细长孔的交线，形成的细长的带电粒子云的带电粒子能够通过所述细长 孔被朝向第二组表面S_2a和S_2b加速，在第二组表面S_2a和S_2b上，带电粒子 被第二组表面S_2a和S_2b上的电极和导电表面上的直流电势推向它们的交线， 使得在两条交线彼此间形成接近90°的角度的条件下，细长的带电粒子云 被压缩到一个总体小的截面。

6.根据权利要求4所述的带电粒子凝聚装置，其特征在于，除了所述 的一组平的彼此相对倾斜角度ΔΦ₁的表面S_1a和S_1b，还增加有分离的表面， 在所述分离的表面上放置环形并同心的电极或导电条，在此情况下，带电 粒子已经被第一组表面S_1a和S_1b上的电极和导电表面上的直流电势推向它 们的放置有细长孔的交线，带电粒子能够通过所述细长孔被朝向上面放置 有环形并同心的电极或导电条的表面加速，在上面放置有环形并同心的电 极或导电条的表面上，带电粒子被环形电极或导电条上的直流电势径向地 推动，使得初始的细长的带电粒子云被压缩到一个总体小的截面。

7.根据权利要求4所述的带电粒子凝聚装置，其特征在于，角度ΔΦ ₁为零。