[发明专利]一种气体分子浓缩富集方法及装置

权利要求书

1.一种气体分子浓缩富集装置，包括装置本体（100），其特征在于：所述装置本体（100）包括离子化电离源（30）、进气导流环（40）、电离室（50）、离子收集存储器（60）、离子中和器（70）、以及出气集气装置（80）；其中，

所述离子化电离源（30）用于将所述电离室（50）内的待检测的样品气体电离化形成包含样本气体的气态离子与载气分子的离子分子混合群；

所述进气导流环（40）与所述电离室（50）内部连通；待检测的样品气体通过所述进气导流环（40）导入所述电离室（50）中；

所述电离室（50）用于供所述待检测的样品气体电离，所述电离室（50）与所述离子收集存储器（60）内部连通，所述离子分子混合群流动至所述离子收集存储器（60）中进行分子离子分离；

所述离子收集存储器（60）用于收集样本气体的气态离子，所述离子收集存储器（60）内施加有电场，样本气体的气态离子在电场束缚下存储于所述离子收集存储器（60）中，样本气体载气分子不受电场影响穿过所述离子收集存储器（60）与所述离子中和器（70）并从所述出气集气装置（80）导出，离子则在电场力的束缚下被存储在离子收集存储器（60）的绝缘介质上；当离子收集到一定程度将离子收集存储器的束缚电场强度变为零或改为相反方向，失去电场束缚或在反向电场力驱动下的离子迅速从离子收集存储器上脱落集中释放；

所述离子中和器（70）用于中和还原气态离子，失去电场力束缚的离子迅速从绝缘介质上逃离下来后被样本气体的载气携带进入离子中和器（70）转化为不带电的中性分子，并从出气集气装置（80）导出；

所述离子化电离源（30）为紫外光离子化电离源，所述紫外光离子化电离源包括紫外PID灯（301）、螺旋管驱动线圈（302）、射频驱动电源（303）；所述螺旋管驱动线圈（302）缠绕在所述紫外PID灯（301）灯身上；所述螺旋管驱动线圈（302）两极连接所述射频驱动电源（303）；所述紫外PID灯（301）的透光窗口（304）与所述进气导流环（40）连接；

所述进气导流环（40）包括绝缘环体（401）、进气管（402）；所述绝缘环体（401）一端面上设有贯穿通道（403），所述贯穿通道（403）用于透过电离光；所述绝缘环体（401）还开设有导气槽（405），所述导气槽（405）一端面与所述电离室（50）的端面形成拢气口（406）；所述进气管（402）与所述导气槽（405）连通；样本气体从通过进气管（402）进入导气槽（405）并从拢气口（406）溢出至所述电离室（50）；

所述电离室（50）包括电离区（502），所述电离区（502）位于所述离子化电离源（30）有效射程之内；样本气体通过所述进气导流环（40）到达所述电离区（502）；所述电离区（502）与所述离子收集存储器（60）连通；

所述离子收集存储器（60）包括推斥电极（601）、吸引电极（602）、绝缘存储介质（603）、电极引线（606）；所述推斥电极（601）与所述吸引电极（602）形成平行电极，所述推斥电极（601）、所述吸引电极（602）分别连接所述电极引线（606），两电极上施加电压后在所述推斥电极（601）与所述吸引电极（602）的夹持空间区域内产生电场；所述绝缘存储介质（603）包覆于所述吸引电极（602）外侧，用于存储所述吸引电极（602）侧的气态离子；

所述离子中和器（70）包括导电网（701）、导电连接件；所述导电连接件与所述离子收集存储器（60）的导电固定架（605）电性连接；所述导电网（701）与所述导电连接件形成并联等势体，所述导电网（701）安装于所述离子中和器（70）的入口端；

所述离子中和器（70）还包括导电漏斗（702），所述导电漏斗（702）与所述导电网（701）、所述导电连接件并联；所述导电漏斗（702）安装在所述离子中和器（70）出口端。