[发明专利]一种通过直流增强的常压光电离源装置

权利要求书

1.一种通过直流增强的常压电离源装置，其特征在于：

装置包括射频灯(2)、电极系统和梯度电压系统和四氟绝缘密封片；

电极系统包括中部带通孔的灯头环电极(3)、中部带通孔的出口环电极(5)、2个以上的中部带通孔的大内径环电极(9)；四氟绝缘密封片包括中部带通孔的环状出口四氟密封件(6)、中部带通孔的环状小内径四氟密封件(8)、中部带通孔的环状大内径四氟密封件(10)；梯度电压系统包括分压电阻(4)、直流电源(12)和接地(13)；

灯头环电极(3)中部的通孔为圆台形通孔，射频灯(2)置于灯头环电极(3)圆台形通孔上底面上方，射频灯(2)的出光口与灯头环电极(3)上底面圆台形通孔的四周边缘密闭连接，于灯头环电极(3)圆台形通孔下底面下方依次同轴间隔设置有2个以上的大内径环电极(9)、出口环电极(5)；于灯头环电极(3)和大内径环电极(9)之间、以及2个以上的大内径环电极(9)之间分别均设有与相邻电极密闭连接的大内径四氟密封件(10)；于大内径环电极(9)与出口环电极(5)之间设有与相邻电极密闭连接的小内径四氟密封件(8)，于出口环电极(5)下方远离大内径环电极(9)的一侧设有与出口环电极(5)密闭连接的出口四氟密封件(6)；

灯头环电极(3)、大内径环电极(9)、大内径四氟密封件(10)、出口环电极(5)、小内径四氟密封件(8)、出口四氟密封件(6)通孔同轴，并由它们的通孔构成一中空腔室；射频灯(2)的出射光从灯头环电极(3)上方沿圆台形通孔的轴向射入中空腔室内；

灯头环电极(3)圆台形通孔下底面直径大于上底面直径；圆台形通孔下底面直径、大内径环电极(9)通孔直径、大内径四氟密封件(10)通孔直径相等；大内径环电极(9)通孔直径大于出口环电极(5)通孔直径，出口环电极(5)通孔直径与小内径四氟密封件(8)通孔直径相等；出口四氟密封件(6)通孔直径小于出口环电极(5)通孔直径；

于灯头环电极(3)的侧壁上开设有作为装置进气口(11)的通孔，装置进气口(11)的轴向与圆台形通孔轴向相垂直；出口四氟密封件(6)的中部通孔作为装置出气口(7)；

直流电源(12)的直流电压直接加载在灯头环电极(3)上，从上至下的灯头环电极(3)、2个以上的大内径环电极(9)、出口环电极(5)的相邻2个电极之间均经分压电阻(4)导线连接，即在相邻环电极之间串联有一个电阻分压，出口环电极(5)通过一个的电阻接地。

2.据权利要求1所述的通过直流增强的常压电离源装置，其特征在于：装置进气口(11)用于传输样品气体，吹入的样品气体被顶部的射频光电离，最后在气流和电场的共同作用下，从装置出气口(7)进入后端串联的离子分析仪器；

装置内部是由四氟密封件和环电极形成的中空腔体，同时腔体的内径是变化的，腔体顶部的内径大于底部的内径；直流电压直接加载在灯头环电极(3)上，同时每个环电极之间串联有一个电阻分压，出口环电极(5)通过一个的电阻接地；装置内从顶部到底部电压呈现由高到低的分布，同时电极内径的变化导致装置内部形成特殊的物理梯度电场，可以推动离子在向装置出气口(7)运动的同时汇聚，减少腔体内壁上的离子碰撞损失。

3.据权利要求1所述的通过直流增强的常压电离源装置，其特征在于：

所述的灯头环电极(3)是中部通孔内径从小到大的电极，并且内径较小的一面面向射频灯(2)，内径较大的一面和大内径四氟密封件(10)相接，为了保证射频灯光电离的效率，灯头环电极小内径尺寸在7～8mm，大内径8mm～10mm，厚度在5mm～7mm；灯头环电极内壁的一侧是装置进气口(11)，装置进气口的内径在3mm～4mm。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述的电极系统除了灯头环电极以外，出口环电极(5)和大内径环电极(9)都是中部通孔内径固定的圆环，厚度都为1.0mm～1.5mm，出口环电极的中部通孔内径在5.5mm～6mm，大内径环电极(9)中部通孔内径和灯头环电极(3)中部通孔内径较大一面的内径相等。