[发明专利]一种离子迁移谱中双平行栅离子门的控制方法

权利要求书

1.一种离子迁移谱中双平行栅离子门的控制方法，所述离子迁移谱包括离子迁移管，离子迁移管由自左至右依次同轴放置的离子源(1)、电离区(2)、离子门(3)、迁移区(4)和离子接收极(5)构成，其中，电离区(2)和迁移区(4)分别为3个以上环状电极(6)与2个以上环状绝缘体(7)自左至右依次交替同轴叠合构成的圆柱状中空腔体，其特征在于：

离子门(3)位于左侧的电离区(2)和右侧迁移区(4)之间；自左至右，离子门(3)由环状第一门电极(31)、环状绝缘体(7)和环状第二门电极(32)依次同轴叠合构成，第一门电极(31)和第二门电极(32)的中部通孔内分别设有与门电极同轴的、可透过离子的圆片状金属栅网；

沿离子源(1)至离子接收极(5)方向，离子源(1)、环状电极(6)和离子接收极(5)上施加依次降低的直流电压，其中，电离区(2)内紧邻离子门(3)的环状电极(61)上施加电压V₂，迁移区(4)内紧邻离子门(3)的环状电极(62)上施加电压V₅，电压V₂的电势高于电压V₅的电势；

按照第一预设时间间隔t₁、第二预设时间间隔t₂、第三预设时间间隔t₃依次于第一门电极(31)、第二门电极(32)上分别施加电压，于离子门控注入过程中，一体化实现离子预富集、离子无歧视门控注入和离子团时空压缩。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：

在第一预设时间间隔t₁内，第一门电极(31)施加与环状电极(61)相同的电压V₂，第二门电极(32)施加电压V₁，电压V₁的电势高于电压V₂的电势，电压V₂的电势高于电压V₅的电势，电离区(2)内形成沿离子源(1)至离子接收极(5)方向强度逐渐降低的非均匀第一直流电场，离子门(3)内形成沿离子接收极(5)至离子源(1)方向的离子阻止电场，离子门(3)关闭，离子源(1)产生的离子流在第一直流电场的驱动下向着离子门(3)运动，离子流内离子数密度逐渐升高，并被截止于第一门电极(31)所在的平面处；

在第二预设时间间隔t₂内，第一门电极(31)施加电压V₃，第二门电极(32)施加电压V₄，电压V₁的电势高于电压V₂的电势，电压V₂的电势高于电压V₃的电势，电压V₃的电势高于电压V₄的电势，电压V₄的电势高于电压V₅的电势，电离区(2)、迁移区(4)内分别形成沿离子源(1)至离子接收极(5)方向强度均匀的第二直流电场，第二直流电场的强度大于第一直流电场的强度，离子门(3)内形成沿离子源(1)至离子接收极(5)方向的离子注入电场，离子注入电场的强度远大于第二直流电场的强度，离子门(3)打开，电离区(2)紧邻第一门电极(31)区域内离子数密度升高的离子流被无歧视地注入迁移区(4)中形成离子团；

在第三预设时间间隔t₃内，第一门电极(31)施加电压V₂，第二门电极(32)施加电压V₁，电压V₁的电势高于电压V₂的电势，电压V₂的电势高于电压V₃的电势，电压V₃的电势高于电压V₄的电势，电压V₄的电势高于电压V₅的电势，离子门(3)内形成沿离子接收极(5)至离子源(1)方向的离子阻止电场，离子门(3)关闭，电离区(2)中的离子流被截止在第一门电极(31)所在平面处，迁移区(4)内形成沿离子源(1)至离子接收极(5)方向电场强度逐渐降低的第三直流电场，第三直流电场的强度大于第二直流电场的强度，迁移区(4)内离子团在时间尺度和空间尺度上被同时压缩，并在第三直流电场的驱动下依照离子迁移率K差异先后被离子接收极(5)接收，形成兼具高灵敏度和高分辨能力的离子迁移谱图。