專利名稱：一種bn型離子門及其制作方法
技術領域：
本專利公開ー種BN型離子門的設計及制作方法。BN型離子門是可用于飛行時間質譜及離子遷移譜中用于控制離子的裝置。該裝置基于通過改變局部電場來改變離子飛行軌跡，達到偏轉或阻斷離子流的作用。本專利的離子門設計簡単，制作快捷，性能可靠。
背景技術：
離子門是ー種可用于飛行時間質譜，遷移譜等基于離子控制檢測的儀器中的ー種裝置，起作用在于控制或者調制離子。通過在兩組交替平行排列的金屬絲間施加一電位差形成偏轉或阻斷電場，可以成功的將離子軌跡偏移或阻斷。目前用兩種離子門即Tyndall Powell (TP)門和 Bradbury Nielsen(BN)門。前者使用兩片前后平行排列的柵網并施加反向于原電場的阻斷電場來實現(xiàn)離子控制。后者則 使用兩組等間距交替排列的平行金屬絲形成共平面或者平行平面，在其間施加一小電場來控制離子的通過或者偏轉離子。近年來文獻中報導了多種BN門的制作方法，包括基于機械紡織、微加工技術等的方法。這些方法都能制作出質量很好的離子門，但往往存在エ藝復雜、制作耗時長、易損壞且成本高的特點(參見文獻 Sens. Actuator B-Chem. 118, 338 (2006) ；Rev. Sci.Instrum. 76, 3 (2005) ； J. Am. Soc. Mass. Spectrom. 18,1901 (2007))。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供ー種BN型離子門及其簡單、快速、可靠的離子門制作方法。為達到此目的，本發(fā)明采用的技術方案為離子門由PCBエ藝制作的基材和金屬絲組和組成。基材上設有PCB刻蝕的兩組覆銅線，其上設有穿金屬絲小孔和接電小孔。該兩組銅線之間絕緣。兩組金屬絲通過小孔在平行于基材的平面上形成交替排列、互相絕緣的等間距平行的金屬絲平面。具體為ー種BN型離子門，包括中部設有孔洞的板狀基材和第一金屬絲組和第二金屬絲組，基材表面在孔洞的ニ側分別設有覆銅線，兩組覆銅線的一端分別設有接電小孔；于孔洞的上方第一金屬絲組和第二金屬絲組中的金屬絲的相互交錯平行基材板面排布，第一金屬絲組(2)中的金屬絲的一端與兩組覆銅線(4)中的ー組固定連接，第二金屬絲組(3)中的金屬絲的一端與兩組覆銅線(4)中的另ー組固定連接，金屬絲的另一端固定在基材上，兩組覆銅線之間相互絕緣；第一金屬絲組和第二金屬絲組于基材的表面上形成交替排列、互相絕緣的等間距平行的金屬絲平面。所述基材是選用絕緣性電路板基材，通過印刷電路板PCB技術制作的而成的；基材上設有PCB刻蝕的兩組覆銅線。覆銅線上均勻設有貫穿基材的穿金屬絲小孔，第一金屬絲組和第二金屬絲組中的金屬絲ー端的分別通過穿金屬絲小孔與兩組覆銅線固連；相對應的在金屬絲的另一端也同樣設有貫穿基材的穿金屬絲小孔，金屬絲的另一端通過穿金屬絲小孔固定在基材上。兩組覆銅線間相互對稱；兩組覆銅線的一端分別設有貫穿基材的接電小孔。所述離子門的制作方法I)選用絕緣性電路板通過印刷電路板PCB技術制作基材，于基材中部開孔洞；于基材上孔洞兩PCB刻蝕兩組相互對稱覆銅線；于基材上和覆銅線上通過PCB技術刻蝕穿金屬絲小孔，小孔排布成能形成等間距共平面金屬絲陣列的結構；兩組覆銅線的一端分別通過PCB技術刻蝕貫穿基材的接電小孔；2)第一金屬絲組和第二金屬絲組中的金屬絲可以采用柔性或剛性材質； 采用剛性材質時，分段折彎嵌入到對應的陣列小孔中并將金屬絲處于基材表面的兩端固定，兩組金屬絲形成共平面、等間距交替排列的、互相絕緣的金屬絲平面；或，采用柔性材質時，金屬絲直接穿入到對應的陣列小孔中并將金屬絲處于基材表面的兩端固定，兩組金屬絲形成共平面、等間距交替排列的、互相絕緣的金屬絲平面。兩組覆銅線分別通過其的接電小孔與外電源相連；通過基材上的覆銅線及接線小孔給兩金屬絲組施加控制離子的電位差。本發(fā)明是一種基于電路板印刷技術(PCB)的基材的BN型離子門的設計與制作。該方法具有結構簡單，制作方法簡單省時、性能可靠、不易損壞等特點，可以實現(xiàn)批量加工?；目梢圆捎闷胀ǖ慕^緣電路板材質如環(huán)氧樹脂，也可采用高性能的聚四氟こ烯、聚酰亞胺等，以獲得聞的耐熱性能。BN型離子門是可用于飛行時間質譜及離子遷移譜中用于控制離子的裝置。該裝置基于通過改變局部電場來改變離子飛行軌跡，起到偏轉或阻斷離子流的作用。本發(fā)明的離子門設計簡單，制作快捷，性能可靠。本發(fā)明的優(yōu)點是產品結構的優(yōu)點？ ？I.設計簡單，成本低廉，不需要依賴復雜的輔助工具；2.制作省時，質量可靠易保證；3.可以實現(xiàn)批量加工。


圖I為離子門結構簡圖；1，離子門基材；2，第一金屬絲組；3，第二金屬絲組；4，離子門覆銅線；5，穿金屬絲小孔；6，接電小孔。
具體實施例方式ー種BN型離子門，包括中部設有孔洞的板狀基材I和第一金屬絲組2和第二金屬絲組3，基材I表面在孔洞的ニ側分別設有覆銅線4，兩組覆銅線4的一端分別設有接電小孔6;于孔洞的上方第一金屬絲組2和第二金屬絲組3中的金屬絲的相互交錯平行基材板面排布，第一金屬絲組2中的金屬絲的一端與兩組覆銅線4中的ー組固定連接，第二金屬絲組3中的金屬絲的一端分別與兩組覆銅線4中的另ー組固定連接，金屬絲的另一端固定在基材I上，兩組覆銅線4之間相互絕緣；第一金屬絲組2和第二金屬絲組3于基材I的表面上形成交替排列、互相絕緣的等間距平行的金屬絲平面?；腎是選用絕緣性電路板基材，通過印刷電路板PCB技術制作的而成的；基材I上設有PCB刻蝕的兩組覆銅線4。覆銅線4上均勻設有貫穿基材I的穿金屬絲小孔5，第一金屬絲組2和第二金屬絲組3中的金屬絲ー端的分別通過穿金屬絲小孔5與兩組覆銅線4固連；相對應的在金屬絲的另一端也同樣設有貫穿基材I的穿金屬絲小孔5，金屬絲的另一端通過穿金屬絲小孔5固定在基材I上。兩組覆銅線4間相互對稱；兩組覆銅線4的一端分別設有貫穿基材I的接電小孔6。選用絕緣性電路板通過印刷電路板PCB技術制作基材1，于基材I中部開孔洞；于基材I上孔洞兩PCB刻蝕兩組相互對稱覆銅線4 ;于基材I上和覆銅線4上通過PCB技術刻蝕穿金屬絲小孔5，小孔排布成能形成等間距共平面金屬絲陣列的結構； 兩組覆銅線4的一端分別通過PCB技術刻蝕貫穿基材I的接電小孔6 ;第一金屬絲組2和第二金屬絲組3中的金屬絲可以采用柔性或剛性材質；采用剛性材質時，分段折彎嵌入到對應的陣列小孔中并將金屬絲處于基材I表面的兩端固定，兩組金屬絲形成共平面、等間距交替排列的、互相絕緣的金屬絲平面；或，采用柔性材質時，金屬絲直接穿入到對應的陣列小孔中并將金屬絲處于基材I表面的兩端固定，兩組金屬絲形成共平面、等間距交替排列的、互相絕緣的金屬絲平面。兩組覆銅線4分別通過其的接電小孔6與外電源相連；通過基材上的覆銅線4及接線小孔6給兩金屬絲組施加控制離子的電位差。
權利要求
1.ー種BN型離子門，包括中部設有孔洞的板狀基材(I)和第一金屬絲組(2)和第二金屬絲組(3)，其特征在干 基材(I)表面在孔洞的ニ側分別設有覆銅線(4)，兩組覆銅線(4)的一端分別設有接電小孔⑶; 于孔洞的上方第一金屬絲組(2)和第二金屬絲組(3)中的金屬絲的相互交錯平行基材板面排布，第一金屬絲組(2)中的金屬絲的一端與兩組覆銅線(4)中的ー組固定連接，第二金屬絲組(3)中的金屬絲的一端與兩組覆銅線(4)中的另ー組固定連接，金屬絲的另一端固定在基材(I)上，兩組覆銅線(4)之間相互絕緣；第一金屬絲組(2)和第二金屬絲組(3)于基材(I)的表面上形成交替排列、互相絕緣的等間距平行的金屬絲平面。
2.如權利要求I所述的離子門，其特征在干 所述基材(I)是選用絕緣性電路板基材，通過印刷電路板PCB技術制作的而成的；基材(I)上設有PCB刻蝕的兩組覆銅線(4)。
3.如權利要求I所述的離子門，其特征在干 覆銅線(4)上均勻設有貫穿基材(I)的穿金屬絲小孔(5)，第一金屬絲組(2)和第二金屬絲組(3)中的金屬絲ー端的分別通過穿金屬絲小孔(5)與兩組覆銅線(4)固連；相對應的在金屬絲的另一端也同樣設有貫穿基材(I)的穿金屬絲小孔(5)，金屬絲的另一端通過穿金屬絲小孔(5)固定在基材(I)上。
4.如權利要求I所述的離子門，其特征在干 兩組覆銅線(4)間相互對稱；兩組覆銅線(4)的一端分別設有貫穿基材(I)的接電小孔⑶。
5.一種權利要求I所述離子門的制作方法，其特征在于 1)選用絕緣性電路板通過印刷電路板PCB技術制作基材(1)，于基材(I)中部開孔洞；于基材(I)上孔洞兩PCB刻蝕兩組相互對稱覆銅線(4);于基材(I)上和覆銅線(4)上通過PCB技術刻蝕穿金屬絲小孔(5)，小孔排布成能形成等間距共平面金屬絲陣列的結構； 兩組覆銅線(4)的一端分別通過PCB技術刻蝕貫穿基材(I)的接電小孔(6)； 2)第一金屬絲組(2)和第二金屬絲組(3)中的金屬絲可以采用柔性或剛性材質； 采用剛性材質時，分段折彎嵌入到對應的陣列小孔中并將金屬絲處于基材(I)表面的兩端固定，兩組金屬絲形成共平面、等間距交替排列的、互相絕緣的金屬絲平面； 或，采用柔性材質時，金屬絲直接穿入到對應的陣列小孔中并將金屬絲處于基材(I)表面的兩端固定，兩組金屬絲形成共平面、等間距交替排列的、互相絕緣的金屬絲平面。
6.如權利要求5所述離子門的制作方法，其特征在于 兩組覆銅線(4)分別通過其的接電小孔出)與外電源相連；通過基材上的覆銅線(4)及接線小孔(6)給兩金屬絲組施加控制離子的電位差。
全文摘要
本發(fā)明公開一種BN型離子門及其制作方法。BN型離子門是可用于飛行時間質譜及離子遷移譜中用于控制離子的裝置。該裝置基于通過改變局部電場來改變離子飛行軌跡，起到偏轉或阻斷離子流的作用。本發(fā)明的離子門設計簡單，制作快捷，性能可靠。
文檔編號H01J9/00GK102867729SQ20111019030
公開日2013年1月9日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權日2011年7月7日
發(fā)明者李海洋, 杜永齋, 王衛(wèi)國 申請人:中國科學院大連化學物理研究所