[发明专利]一种电晕放电电离源结构及离子迁移谱仪

说明书

一种电晕放电电离源结构及离子迁移谱仪，该电晕放电电离源结构包括电离腔、设置在所述电离腔内的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极之间施加高压以在所述电离腔内形成电晕放电，所述电离腔上设置有用于输送吹扫气的进气口和出气口，所述第一电极设置成针型电极，所述进气口和出气口经设置使所述电离腔内的气体流动方向沿着所述针型电极的轴线方向吹过所述针型电极的尖端。使用本发明的电离源结构可以增强电晕放电电离源工作的稳定性，使其持续稳定放电，保持高效且稳定的离子产量。

技术领域

本发明涉及离子迁移谱领域，特别是一种电晕放电电离源结构及离子迁移谱仪。

背景技术

离子迁移谱(Ion Mobility Spectrometry，IMS)技术是一种检测痕量化物质的技术，该技术是基于气相离子在电场中迁移速度的差异来对化学物质进行表征，从而将不同物质分离、检测出来。样品由载气带入电离区后，载气分子和样品分子在离子源的作用下发生一系列的电离反应和离子-分子反应，形成各种产物离子。在电离区电场驱动下，经过离子门斩切出片状的离子团，团内的不同类型的离子在漂移管(迁移管用分压电阻产生出匀强电场)开始以不同速度定向迁移，然后在法拉第盘检测到离子信号，形成离子迁移谱图，从最后的谱图信息里我们将待测物质进行辨别区分。

离子迁移谱仪的电离源是其重要组成部分之一，一直以来，迁移谱仪中样品离子的产生都是通过样品分子与电离区的离子团发生反应来完成的。电晕放电(CoronaDischarge，DC)电离源是一种常用的电离源，其基本原理是狭小空间内的不均匀放电使其在一定空间内具有强烈电场及微小的电流通道，这使得在该区域内的氛围气体发生质子转移反应，从而形成等离子体聚集区，当样品分子进入离子区时，就会发生一系列的电荷转移反应，发生电离，形成离子。

电晕放电会形成一定数量的氮氧化物，当电离腔内聚集了一定的氮氧化物时，会干扰电晕放电，甚至造成灭晕，想要使这个问题得到缓解，采用的办法是使用吹扫气逆向(即电场反方向)吹过电离区。如何通过结构设计来优化电离区吹扫气的吹扫方式，保持放电区域的等离子体环境尽可能稳定，获得尽可能稳定持续的电晕放电，是现有技术所面临的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种电晕放电电离源结构以及具有该电晕放电电离源结构的离子迁移谱仪，增强电晕放电电离源工作的稳定性，使其持续稳定放电，保持高效且稳定的离子产量。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电晕放电电离源结构，包括电离腔、设置在所述电离腔内的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极之间施加高压以在所述电离腔内形成电晕放电，所述电离腔上设置有用于输送吹扫气的进气口和出气口，所述第一电极设置成针型电极，所述进气口和出气口经设置使所述电离腔内的气体流动方向沿着所述针型电极的轴线方向吹过所述针型电极的尖端。

进一步地：

所述进气口包括相对于所述针型电极的轴线方向对称设置的一对进气口，所述出气口包括相对于所述针型电极的轴线方向对称设置的一对出气口，且所述一对进气口和所述一对出气口在所述针型电极的轴线方向上的投影位置相互错开，所述针型电极的尖端位于所述一对进气口和所述一对出气口在所述针型电极的轴线方向上的投影位置之间。

所述一对进气口和所述一对出气口垂直于所述针型电极的轴线方向而设置。

所述针型电极的轴线方向沿水平方向，所述一对进气口和所述一对出气口沿上下方向设置。

所述进气口设置在所述针型电极的尖端的前侧，所述出气口设置在所述针型电极的尖端的后侧。