[实用新型]动态离子迁移谱的低噪声高探测率离子迁移管

说明书

一.技术领域：

本实用新型涉及一种迁移管，特别是涉及一种动态离子迁 移谱的低噪声高探测率离子迁移管。

二.背景技术：

离子迁移谱仪是一种利用IMS(离子迁移谱)技术的专用 探测仪，可用于探测样品气体中的微量成分，也可探测空气中的污染物或爆炸物， 以及用于麻醉品和毒品的探测。

离子迁移谱仪的核心部件迁移管主要由样品入口、离化区、离子门、迁移 区和探测器等几个部分组成。离子门位于离化区和迁移区之间。样品分子在离 化区形成离子后，并不直接进入迁移区，而是先集结在离子门的前部，只有在 离子门开启后，才能同步进入迁移区中进行漂移。离子门的开启、关闭由加在 离子门上的与离子迁移方向相反的脉冲电压信号来控制，这样，离子门开启和 关闭时电压脉冲造成的噪声不可避免的进入了系统。

迁移管的末端是探测器，  用于获得离子信号，一般情况下都是法拉第接收 盘。由法拉第接收盘接收到的离子电荷变成电流，经放大后进入信号处理系统 对信号进行处理。离子在到达法拉第接收盘附近时，因为带电离子库仑电场会 在法拉第接收盘上形成感生电流信号，这个电流信号会造成离子峰的前伸，峰 形展宽，从而降低谱图的分辨率。

此外，离子在从离化区被离化、迁移区中迁移，到被法拉第接收盘探测的 过程中，不可避免的存在电荷堆积现象，降低了离子的探测效率。

三.实用新型的内容：

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种设计 合理、噪声低且探测率高的动态离子迁移谱低噪声高探测率离子迁移管。

本实用新型的技术方案：

一种动态离子迁移谱的低噪声高探测率离子迁移管，含有管体，所述管体 从前到后依次设置有载气和样品气体入口、离化区、离子门、迁移区和探测器， 并且，所述迁移区前后两端分别设置有气体出口和迁移气体入口，所述离子门 后、探测器前均设置一个金属网格栅。

所述气体出口和迁移气体入口分别设置在所述两个金属网格栅的外侧。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型在离子门后加设的金属网格栅屏蔽了离子门开启和关闭时电 压脉冲造成的噪声；加设在探测器前的金属网格栅屏蔽掉了离子流的感生电流 信号对探测信号的干扰；另外，2层金属网格栅同时又一定程度上减少了离子电 荷的堆积，提高了探测效率。

2、本实用新型设计合理、成本较低，其适用范围广，推广后具有很好的经 济效益。

四.附图说明：

图1是本实用新型的结构图。

五.具体实施方式：

实施例：参见图1，图中，1-载气和样品气体入口，2-离化区，3-内电场， 4-迁移区，5-离子门，6-探测器(法拉第接收盘)，7-信号输出，8-气体出口，9- 迁移气体入口，10-金属格栅。

低噪声高探测率离子迁移管的管体从前到后依次设置有载气和样品气体入 口1、离化区2、离子门5、迁移区4和探测器6，并且，迁移区4前后两端分 别设置有气体出口8和迁移气体入口9，离子门5后、探测器6前均设置一个金 属网格栅10。气体出口8和迁移气体入口9分别设置在两个金属网格栅10的外 侧。

迁移管的最前部是样品入口1，被测样品在载气的带动下由此进入离化区2。 样品分子在离化区2形成离子后，先集结在离子门5的前部，在离子门5开启 后，经过金属网格栅10同步进入迁移区4中进行漂移。金属网格栅10一方面 屏蔽了离子门开启和关闭时电压脉冲造成的噪声，另一方面，经过金属网格栅 10的过滤后，堆积的离子电荷也会减少。

在迁移管的后部从迁移气体入口9充入迁移气体，并和载气构成一回路。 当离子在迁移区4内迁移时，会碰上从迁移管尾部吹来的迁移气体。加入迁移 气体一方面以把一些杂质气体从迁移管中去掉，另一方面可以阻止多余的中性 样品分子进迁移区后继续产生离化反应，避免了由于继续反应导致的谱线变宽， 从而提高仪器的灵敏度和分辨率。

在迁移区中迁移的离子在到达探测器6(法拉第接收盘)附近时，先经过金 属网格栅10，再被法拉第接收盘接收。此处的金属网格栅10一方面屏蔽掉了离 子流的感生电流信号对探测信号的干扰，另一方面，经过金属网格栅10的过滤 后，堆积的离子电荷进一步减少。

由法拉第接收盘接收到的离子电荷变成电流，由信号输出7输出，经放大 后进入信号处理系统对信号进行处理。

改变金属网格栅的具体结构形式能够组成多个实施例，均为本实用新型的 常见变化范围，在此不一一详述。