[发明专利]用于气体混合物的化学电离的方法和装置

摘要

本发明涉及用于通过引入初级离子使载气中的分析物气体微粒化学电离的方法和装置，其特征在于，将初级离子和产物离子用旋转电场加速，所述旋转电场与向反应体积(1)的出口输送离子的方向(5)正交。由此可以例如减少不期望的簇形成而不提高离子通过反应室的输送速度，由此例如改进了产物离子产率。这通过N≥3个棒状电极(6)由根据本发明的装置实现，其中向所述棒状电极施加具有N个不同的沿一个旋转方向递增的相位1,...,N的N个交流电压U1(t),...,UN(t)。

主权项

用于借助于离子‑原子反应或离子‑分子反应[IMR]、尤其是借助于质子转移反应[PTR]将气体混合物或样品气体化学电离的方法，其中，所述气体混合物由至少一种主要组分或载气(例如O2、N2或其混合物，例如空气)和一种或多种反应物气体或分析物(例如挥发性有机化合物[VOC])组成，其中，进行电离：通过与附加引入气体混合物中的初级离子(例如H3O+、NH3+、NO+、O2+、NO3‑)的反应，从反应物气体的中性原子或分子产生产物离子，其中，所述方法包括以下方法步骤：(a)将所述气体混合物引入反应区域或反应体积(1)，所述反应区域或反应体积具有平行于轴向方向并且与径向方向和径向平面正交的中心线(5)，其中，所述反应体积的表面由第一顶面(2)、第二顶面(3)和在两个顶面(2,3)之间延伸的侧面(4)组成，并且所述中心线(5)从第一顶面(2)延伸至第二顶面(3)并且完全在所述反应体积中延伸；(b)将适合于一种或多种反应物气体组分化学电离的初级离子(例如H3O+、NH3+、NO+、O2+、NO3‑)引入所述反应体积(1)中；另外的特征在于：(c)借助于时间上的周期性电场E(x,t)加速位于反应体积(1)中的离子(初级离子、产生的产物离子和必要时产生的离子簇)，(d)其中，E(x,t)在所有处于中心线(5)上的点{Z}处具有与该中心线(5)正交的(即径向的)场矢量分量Er(Z,t)，所述场矢量分量周期性地旋转，即在周期时间T期间正好在径向平面内完成360°旋转，并且场矢量分量的大小|Er(Z,t)|优选在处于周期时间T内的时间的大于80％不等于零，特别优选在所有时间不等于零，(e)其中，E(x,t)在所有处于中心线(5)上的点{Z}处具有与中心线(5)平行的(即轴向的)场矢量分量Eaxi(Z,t)，并且其大小|Eaxi(Z,t)|优选小于旋转径向分量的大小|Er(Z,t)|，优选明显更小或为零，并且(f)其中，t为时间，x为位置矢量，例如具有笛卡尔坐标(x,y,z)，Z为处于中心线(5)上的点的位置矢量，{Z}为所有属于中心线(5)的位置矢量Z的集合且T为Er(Z,t)的360°旋转的周期时间。