[发明专利]一种实现离子迁移谱单管同时检测正负离子的供电电源以及检测方法

权利要求书

1.一种实现离子迁移谱单管同时检测正负离子的供电电源，其包括高压电源以及分压电阻，其特征在于，所述供电电源还包括极性转换电路，所述极性转换电路在离子迁移谱单管检测分析时将高压电源的正、负极正负交替加到分压电阻的高、低两端，使得离子迁移谱单管在一次分析中同时检测正负离子。

2.根据权利要求1所述的一种实现离子迁移谱单管同时检测正负离子的供电电源，其特征在于，所述极性转换电路中包括四个高压场效应管，所述四个高压场效应管通过有效开合，将高压电源的正、负极正负交替加到分压电阻的高低两端。

3.根据权利要求2所述的一种实现离子迁移谱单管同时检测正负离子的供电电源，其特征在于，所述高压电源的正极连接到第一高压场效应管的漏极和第三高压场效应管的漏极，高压电源的负极连接到第二高压场效应管的源极和第四高压场效应管的源极；第一高压场效应管的源极连接到第二高压场效应管的漏极，并作为输出连接至分压电阻的一端，第三高压场效应管的源极连接至第四高压场效应管的漏极，并作为输出连接至分压电阻的另一端。

4.根据权利要求2或3所述的一种实现离子迁移谱单管同时检测正负离子的供电电源，其特征在于，每个高压场效应管由光耦驱动器驱动。

5.根据权利要求4所述的一种实现离子迁移谱单管同时检测正负离子的供电电源，其特征在于，所述光藕驱动器的控制端连接3.3V电压和脉冲电压控制信号，光藕驱动器的驱动端驱动连接高压场效应管的栅极，其驱动电压由隔离电源提供。

6.根据权利要求5所述的一种实现离子迁移谱单管同时检测正负离子的供电电源，其特征在于，所述脉冲电压控制信号包括控制信号CTRL+和控制信号CTRL-，所述控制信号CTRL+和控制信号CTRL-为+3.3V的CMOS电平信号，两者都是低电平有效，高电平无效，并且控制信号CTRL+和控制信号CTRL-不同时处于低电平状态，当其中一控制信号处于高电平状态稳定Δt时间后另一控制信号才能处于低电平状态，Δt时间与场效应管完全关闭时间相对应。

7.根据权利要求6所述的一种实现离子迁移谱单管同时检测正负离子的供电电源，其特征在于，所述控制信号CTRL+加载在驱动第一和第四高压场效应管的光藕驱动器的控制端；所述控制信号CTRL-加载在驱动第二和第三高压场效应管的光藕驱动器的控制端。

8.一种用于传统离子迁移谱单管同时检测正负离子的方法，其特征在于，所述方法通过在离子迁移谱单管的单次检测分析中至少一次反转加载在分压电阻高、低两端的电压极性，由此完成单次分析中同时检测正负离子。

9.根据权利要求8所述的一种用于传统离子迁移谱单管同时检测正负离子的方法，其特征在于，所述方法将高压电源的正负极通过四个高压场效应管的有序开合，正负交替加到分压电阻的高低两端。

10.根据权利要求9所述的一种用于传统离子迁移谱单管同时检测正负离子的方法，其特征在于，所述方法中由光藕驱动器基于CMOS电平信号CTRL+和CTRL-控制四个高压场效应管，当控制信号CTRL+和CTRL-都处于高电平状态时，与这两个信号连接的四个光藕驱动器都处于关闭状态，四个高压场效应管无法得到有效驱动而关断，此时离子迁移管处于无电场状态；

当控制信号CTRL+处于低电平状态而控制信号CTRL-处于高电平状态时，与控制信号CTRL+连接的两个光藕驱动器处于打开状态，与控制信号CTRL-连接的两个光藕驱动器处于关闭状态，第一和第四高压场效应管得到有效驱动而打开，第二和第三高压场效应管无法得到有效驱动而关断，此时离子迁移管处于正电场状态；

当控制信号CTRL-处于低电平状态而控制信号CTRL+处于高电平状态时，与控制信号CTRL-连接的两个光藕驱动器处于打开状态，与控制信号CTRL+连接的两个光藕驱动器处于关闭状态，第二和第三高压场效应管得到有效驱动而打开，第一和第四高压场效应管无法得到有效驱动而关断，此时离子迁移管处于负电场状态，从而实现离子迁移谱单管检测模式的转换。