專利名稱:一種差分式離子遷移譜儀的制作方法
【專利摘要】一種差分式離子遷移譜儀，包括差分式離子遷移譜遷移極板的上極板和下極板，平板狀上極板和下極板平行且相對設置，通過遷移極板上設置的分離電極和接收電極于上、下極板之間形成遷移區(qū)、檢測區(qū)；于遷移極板的左右兩側分別設有左側固定平板和右側固定平板，左側固定平板和右側固定平板分別與遷移極板的側壁面密閉連接；于遷移極板的前后兩側分別設有進氣端部件和出氣端部件。
【專利說明】一種差分式離子遷移譜儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及差分式離子迀移譜技術，具體是一種差分式離子迀移譜儀。
【背景技術】
[0002]兩塊平行板之間留有一定間距，要實現(xiàn)從這兩塊平行板組成的結構一端進氣，另一端出氣的話，就需要將兩塊平行板周邊除進氣口、出氣口外達到很好的密封。
[0003]差分式離子迀移譜是利用離子迀移率在高低場下的差異進行離子分離的。樣品由載氣帶進入電離區(qū)，然后被電離的樣品離子進入迀移區(qū)。迀移區(qū)一般為兩塊平行的平板。在其中的一塊平板上加上非對稱波形的射頻電場，另一塊接地。在迀移區(qū)內離子在高頻電場的作用下會在與載氣方向垂直的方向上做上下震蕩的運動。由于在高低場離子的迀移率不同，在高頻電場的每個周期，離子都會在垂直方向上產(chǎn)生一個位移，最終離子打到極板上而煙滅掉。如果在高頻電場上施加一匹配的補償電壓，抵消離子在非對稱場下產(chǎn)生y方向的位移，使離子能夠通過漂移區(qū)，到達檢測極。通過在一定范圍內對補償電壓進行掃描，就可以使得不同樣品離子在特定補償電壓下通過迀移區(qū)到達檢測極，實現(xiàn)樣品的檢測。通過施加特定補償電壓達到選擇性檢測樣品的目的。
[0004]目前差分離子迀移譜兩塊平行迀移極板的進氣方式主要有兩種:一種是水平進氣；另一種是垂直進氣；由于被電離后的離子主要是在氣流帶動下向檢測極移動，所以氣流大小、氣流方向對離子運動至關重要。垂直進氣氣流需要轉90度角后水平進氣，兩塊平行迀移極板間距一般在0.5mm以下，因此氣體往往存在非直線型流動，影響到達檢測極的離子數(shù)，進而影響樣品檢測。水平進氣方式則不存在氣流轉角問題，從兩塊平行迀移極板一端進氣、另一端出氣，但是如何將兩塊平行板周邊除進氣口、出氣口外達到很好的密封是個挑戰(zhàn)。
[0005]本實用新型的一種高集成度差分式離子迀移譜儀，保證了差分離子迀移譜兩塊平行迀移極板間的全部載氣經(jīng)進氣口水平進入迀移極板，全部氣體經(jīng)由水平出氣口全部排出，解決差分離子迀移譜的密封問題，使差分離子迀移譜保持穩(wěn)定氣流，保證其檢測的可靠性。
實用新型內容
[0006]一種差分式離子迀移譜儀，包括差分式離子迀移譜迀移極板的上極板和下極板，平板狀上極板和下極板平行且相對設置，通過迀移極板上設置的分離電極和接收電極于上、下極板之間形成迀移區(qū)、檢測區(qū)；于迀移極板的左右兩側分別設有左側固定平板和右側固定平板，左側固定平板和右側固定平板分別與迀移極板的側壁面密閉連接；
[0007]于迀移極板的前后兩側分別設有進氣端部件和出氣端部件；
[0008]進氣端部件為一中空密閉容器，于密閉容器的一側壁面上設有通孔，迀移極板的前側一端插入通孔中，通孔的內壁面與迀移極板上下表面及左右兩側表面密閉連接；于密閉容器內設置有電離源，于密閉容器的側壁面上設有樣品氣進氣口，使密閉容器形成一電離源腔；
[0009]出氣端部件為一中空密閉容器，于密閉容器的一側壁面上設有通孔，迀移極板的后側一端插入通孔中，通孔的內壁面與迀移極板上下表面及左右兩側表面密閉連接；于密閉容器的側壁上設有樣品氣出氣口。
[0010]本實用新型的優(yōu)點是:
[0011]本實用新型的一種差分式離子迀移譜儀，解決差分離子迀移譜的密封問題，使差分離子迀移譜保持穩(wěn)定氣流，保證其檢測的可靠性，同時將差分式離子迀移譜的進出氣口、電離區(qū)、迀移區(qū)、檢測區(qū)、射頻電壓、掃描電壓等很好的集成到一起，使其更智能。
【附圖說明】
[0012]圖1為差分式離子迀移譜迀移極板進氣端固定剖面圖。
[0013]圖2為差分式離子迀移譜迀移極板出氣端固定剖面圖。
[0014]圖3為差分式離子迀移譜迀移極板左右兩側固定面板正視示意圖。
[0015]圖4為差分式離子迀移譜迀移極板左右兩側固定面板側視示意圖。
[0016]圖5為差分式離子迀移譜迀移極板上下固定面板示意圖。
[0017]圖6為差分式離子迀移譜迀移極板進氣端部件正視示意圖。
[0018]圖7為差分式離子迀移譜迀移極板進氣端部件側視示意圖。
[0019]圖8為差分式離子迀移譜迀移極板進氣端部件上視剖面圖。
[0020]圖9為差分式離子迀移譜迀移極板出氣端部件正視示意圖。
[0021]圖10為差分式離子迀移譜迀移極板出氣端部件側視示意圖。
[0022]圖11為差分式離子迀移譜迀移極板出氣端部件上視剖面圖。
[0023]圖12為差分式離子迀移譜迀移極板上下極板正視示意圖。
[0024]圖13為差分式離子迀移譜迀移極板上下極板側視示意圖。
[0025]圖14為利用差分式離子迀移譜儀測試所得到的手術中病人呼出氣中麻醉劑丙泊酚的測試譜圖。
[0026]其中:1差分式離子迀移譜迀移極板上極板，2差分式離子迀移譜迀移極板下極板，3左側固定面板，4進氣端部件，5左側密封墊，6右側密封墊，7下固定面板，8右側固定面板，9上固定面板，10進氣端走線孔，11出氣端走線孔1，12出氣端走線孔2，13出氣端部件，14差分式離子迀移譜出氣口，15差分式離子迀移譜進氣口，16電離源腔。
【具體實施方式】
[0027]一種差分式離子迀移譜儀，包括差分式離子迀移譜迀移極板的上極板I和下極板2，平板狀上極板I和下極板2平行且相對設置，通過迀移極板上設置的分離電極和接收電極于上、下極板之間形成迀移區(qū)、檢測區(qū)；于迀移極板的左右兩側分別設有左側固定平板3和右側固定平板8，左側固定平板3和右側固定平板8分別與迀移極板的側壁面密閉連接；
[0028]于迀移極板的前后兩側分別設有進氣端部件4和出氣端部件13 ;
[0029]進氣端部件4為一中空密閉容器，于密閉容器的一側壁面上設有通孔，迀移極板的前側一端插入通孔中，通孔的內壁面與迀移極板上下表面及左右兩側表面密閉連接；于密閉容器內設置有電離源，于密閉容器的側壁上設有樣品氣進氣口 15，使密閉容器形成一電離源腔16 ；
[0030]出氣端部件13為一中空密閉容器，于密閉容器的一側壁面上設有通孔，迀移極板的后側一端插入通孔中，通孔的內壁面與迀移極板上下表面及左右兩側表面密閉連接；于密閉容器的側壁上設有樣品氣出氣口 14。
[0031]差分式離子迀移譜儀還包括有下固定平板7和上固定平板9，左側固定平板3和右側固定平板8 ;
[0032]上固定平板9和下固定平板7的形狀和尺寸相同，均為一塊兩端分別設置一個以上固定孔的矩形板構成；
[0033]所述左側固定平板3和右側固定平板8的形狀和尺寸相同，在兩塊固定平板的兩端也分別設置一個以上固定孔，同時在一側表面設置有一矩形凸臺，矩形凸臺頂端設置一長方形凹槽；
[0034]下固定平板7置于下極板2下方、上固定平板9置于上極板I上方，左側固定平板3置于迀移極板的左側，右側固定平板8置于迀移極板的右側，迀移極板的左右兩側分別嵌套于左側固定平板3和右側固定平板8的長方形凹槽內；
[0035]于進氣端部件4和出氣端部件13上相對于下固定平板7、上固定平板9、左側固定平板3和右側固定平板8的固定孔分別設置有4個以上的相應的固定孔，通過固定孔將進氣端部件4和出氣端部件13與下固定平板7、上固定平板9、左側固定平板3和右側固定平板8固定連接。
[0036]差分式離子迀移譜儀，于所述左側固定平板3和右側固定平板8凹槽內分別放置有左側密封墊5和右側密封墊6。
[0037]差分式離子迀移譜上極板I和下極板2與進氣端部件4和出氣端部件13接觸面之間分別采用中間帶孔的密封墊密封。
[0038]分離電極的接線穿過進氣端部件4上設有的走線孔10與外界射頻電源相連；接收電極的正負檢測端線分別由出氣端部件13上設有的第一出氣端走線孔11和第二出氣端走線孔12引出并與外界直流電源相連。
[0039]差分式離子迀移譜載氣載帶樣品經(jīng)進氣端部件4上的差分式離子迀移譜進氣口15進入的電離源腔16內，樣品發(fā)生電離；電離后的樣品依次通過由平行放置的上極板I和下極板2之間形成迀移區(qū)和檢測區(qū)，在迀移區(qū)實現(xiàn)樣品的分離，檢測區(qū)實現(xiàn)樣品的檢測，載氣部分由出氣端部件13上設置的差分式離子迀移譜出氣口 14排出，最終達到樣品的檢測目的。
[0040]當差分離子迀移譜從進氣口進入的載氣流量為1000mL/min、采樣流速為200mL/min時，出氣口氣流基本為1200mL/min，利用這種高集成度差分式離子迀移譜迀移極板檢測到術中病人呼出氣中的1bbp的麻醉劑丙泊酚信號。
【權利要求】
1.一種差分式離子迀移譜儀，其特征在于: 包括差分式離子迀移譜迀移極板的上極板(I)和下極板(2)，平板狀上極板(I)和下極板(2)平行且相對設置，通過迀移極板上設置的分離電極和接收電極于上、下極板之間形成迀移區(qū)、檢測區(qū)；于迀移極板的左右兩側分別設有左側固定平板(3)和右側固定平板(8)，左側固定平板(3)和右側固定平板(8)分別與迀移極板的側壁面密閉連接； 于迀移極板的前后兩側分別設有進氣端部件(4)和出氣端部件(13); 進氣端部件(4)為一中空密閉容器，于密閉容器的一側壁面上設有通孔，迀移極板的前側一端插入通孔中，通孔的內壁面與迀移極板上下表面及左右兩側表面密閉連接；于密閉容器內設置有電離源，于密閉容器的側壁上設有樣品氣進氣口(15)，使密閉容器形成一電離源腔(16); 出氣端部件(13)為一中空密閉容器，于密閉容器的一側壁面上設有通孔，迀移極板的后側一端插入通孔中，通孔的內壁面與迀移極板上下表面及左右兩側表面密閉連接；于密閉容器的側壁上設有樣品氣出氣口(14)。2.根據(jù)權利要求1所述的差分式離子迀移譜儀，其特征在于: 還包括有下固定平板(7)和上固定平板(9)，左側固定平板(3)和右側固定平板(8)； 上固定平板(9)和下固定平板(7)的形狀和尺寸相同，均為一塊兩端分別設置一個以上固定孔的矩形板構成； 所述左側固定平板(3)和右側固定平板(8)的形狀和尺寸相同，在兩塊固定平板的兩端也分別設置一個以上固定孔，同時在一側表面設置有一矩形凸臺，矩形凸臺頂端設置一長方形凹槽； 下固定平板(7)置于下極板(2)下方、上固定平板(9)置于上極板(I)上方，左側固定平板(3)置于迀移極板的左側，右側固定平板(8)置于迀移極板的右側，迀移極板的左右兩側分別嵌套于左側固定平板(3)和右側固定平板(8)的長方形凹槽內； 于進氣端部件(4)和出氣端部件(13)上相對于下固定平板(7)、上固定平板(9)、左側固定平板(3)和右側固定平板(8)的固定孔分別設置有4個以上的相應的固定孔，通過固定孔將進氣端部件(4)和出氣端部件(13)與下固定平板(7)、上固定平板(9)、左側固定平板(3)和右側固定平板(8)固定連接。3.根據(jù)權利要求2所述的差分式離子迀移譜儀，其特征在于: 于所述左側固定平板(3)和右側固定平板(8)凹槽內分別放置有左側密封墊(5)和右側密封墊(6)。4.根據(jù)權利要求1所述的差分式離子迀移譜儀，其特征在于: 差分式離子迀移譜上極板(I)和下極板(2)與進氣端部件(4)和出氣端部件(13)接觸面之間分別采用中間帶孔的密封墊密封。5.根據(jù)權利要求1所述的差分式離子迀移譜儀，其特征在于: 分離電極的接線穿過進氣端部件(4)上設有的走線孔(10)與外界射頻電源相連；接收電極的正負檢測端線分別由出氣端部件(13)上設有的第一出氣端走線孔(11)和第二出氣端走線孔(12)引出并與外界直流電源相連。6.根據(jù)權利要求1所述的差分式離子迀移譜儀，其特征在于: 差分式離子迀移譜載氣載帶樣品經(jīng)進氣端部件(4)上的差分式離子迀移譜進氣口(15)進入的電離源腔(16)內，樣品發(fā)生電離；電離后的樣品依次通過由平行放置的上極板(I)和下極板(2)之間形成迀移區(qū)和檢測區(qū)，在迀移區(qū)實現(xiàn)樣品的分離，檢測區(qū)實現(xiàn)樣品的檢測，載氣部分由出氣端部件(13)上設置的差分式離子迀移譜出氣口(14)排出，最終達到樣品的檢測目的。
【文檔編號】H01J49-04GK204289366SQ201420648136
【發(fā)明者】李楊, 李海洋, 趙琨, 王衛(wèi)國, 渠團帥, 陳創(chuàng), 李金旭 [申請人]中國科學院大連化學物理研究所