用于離子遷移譜儀的電極環(huán)、離子遷移管、離子遷移譜儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于離子迀移譜儀的電極環(huán)、離子迀移管、離子迀移譜儀，屬于物質(zhì)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]離子迀移譜技術(shù)是自1970年代初發(fā)展起來(lái)的一門(mén)物質(zhì)分析檢測(cè)技術(shù)。它采用的基本原理是在大氣壓條件下生成的離子，在特定的電場(chǎng)特征下，自相同的起點(diǎn)開(kāi)始漂移經(jīng)過(guò)相同的距離時(shí)，不同的離子會(huì)因具有不同的迀移率需要不同的時(shí)間，測(cè)量這一時(shí)間即可對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性監(jiān)測(cè)。離子迀移譜技術(shù)具有檢測(cè)靈敏度高，檢測(cè)速度快，可以實(shí)現(xiàn)在線快速檢測(cè)，檢測(cè)成本低等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)越來(lái)越受到人們的重視。離子迀移譜目前應(yīng)用領(lǐng)域很多，例如爆炸物的監(jiān)測(cè)，毒品稽查，生化戰(zhàn)劑的檢測(cè)等領(lǐng)域，近年來(lái)還越來(lái)越多的應(yīng)用于有機(jī)污染物檢測(cè)等領(lǐng)域。
[0003]眾所周知，離子迀移譜儀通常包含迀移管，其中離子在恒定施加的電場(chǎng)影響下引起迀移。離子迀移管是離子迀移譜儀的核心部件，帶電離子在迀移管中的運(yùn)動(dòng)主要受到迀移管電場(chǎng)的影響。提高迀移管電場(chǎng)的均勻性有助于提高離子迀移譜儀的靈敏度。已經(jīng)提出迀移管的多種結(jié)構(gòu)。如圖1所示，迀移管可包含一系列沿光譜儀的長(zhǎng)度軸向間隔分布的電極環(huán)1，其中相鄰的環(huán)形電極之間保持恒定的電位差以便產(chǎn)生軸向的恒定電場(chǎng)。迀移管迀移區(qū)的電場(chǎng)由均勻分布的電極環(huán)通過(guò)施加遞增或遞減電勢(shì)形成。如圖1至圖3所示，現(xiàn)有迀移管一般采用薄的金屬電極環(huán)I與絕緣環(huán)2間隔裝配的結(jié)構(gòu)。如圖4所示研宄發(fā)現(xiàn)電極環(huán)I的厚度越小，迀移管電場(chǎng)強(qiáng)度均勻性越好。但由于電極環(huán)I越薄，加工裝配難度越大，費(fèi)用越高，嚴(yán)重影響了離子迀移譜儀的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提高離子迀移管內(nèi)部電場(chǎng)均勻性，擴(kuò)大迀移管內(nèi)部離子平穩(wěn)迀移區(qū)域和解決現(xiàn)有技術(shù)中薄電極環(huán)加工裝配難度大的問(wèn)題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種用于離子迀移譜儀的電極環(huán)、離子迀移管、離子迀移譜儀。
[0006]一方面，本發(fā)明提供一種用于離子迀移譜儀的電極環(huán)，所述電極環(huán)軸向方向上外緣厚度大于內(nèi)緣厚度。
[0007]其中較優(yōu)地，所述電極環(huán)截面呈三角形。
[0008]其中較優(yōu)地，所述電極環(huán)截面呈楔形。
[0009]其中較優(yōu)地，與所述電極環(huán)外緣所在的邊相連的兩條邊是兩條連接的劣弧。
[0010]其中較優(yōu)地，所述電極環(huán)截面外緣所在邊與相鄰兩個(gè)邊之間的夾角是90度，與相鄰兩個(gè)邊的另外兩個(gè)端點(diǎn)向內(nèi)緣方向凸起。
[0011]其中較優(yōu)地，所述電極環(huán)截面的內(nèi)緣所在邊是直線。
[0012]其中較優(yōu)地，所述凸起是半圓形、三角形、梯形。
[0013]另一方面，本發(fā)明還提供一種離子迀移管，包括多個(gè)上述的電極環(huán)。
[0014]其中較優(yōu)地，所述電極環(huán)在離子通過(guò)方向上電極環(huán)的內(nèi)緣厚度逐漸減小。
[0015]再一方面，本發(fā)明還提供一種離子迀移譜儀，包括上述的離子迀移管。
[0016]本發(fā)明提供的用于離子迀移譜儀的電極環(huán)、離子迀移管、離子迀移譜儀，通過(guò)將電極環(huán)結(jié)構(gòu)由軸向方向上內(nèi)緣厚度等于外緣厚度改變?yōu)檩S向方向上內(nèi)緣厚度小于外緣厚度，顯著提高了迀移管內(nèi)部電場(chǎng)均勻性。本發(fā)明通過(guò)軸向方向上外緣厚度大約內(nèi)緣厚度的電極環(huán)結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大了迀移管內(nèi)部離子平穩(wěn)迀移區(qū)域。由軸向方向上內(nèi)緣厚度等于外緣厚度電極環(huán)組成的離子迀移管的電場(chǎng)均勻性明顯差于同樣厚度外緣的由軸向方向上內(nèi)緣厚度小于外緣厚度電極環(huán)組成的離子迀移管。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中電極環(huán)裝配后的迀移管示意圖；
[0018]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中電極環(huán)示意圖；
[0019]圖3是現(xiàn)有技術(shù)中電極環(huán)截面示意圖；
[0020]圖4是現(xiàn)有技術(shù)中不同厚度的內(nèi)外緣厚度相等的電極環(huán)電場(chǎng)強(qiáng)度徑向分量波動(dòng)曲線不意圖；
[0021]圖5是本發(fā)明電極環(huán)示意圖；
[0022]圖6是本發(fā)明電極環(huán)截面示意圖；
[0023]圖7是本發(fā)明不同實(shí)施方式的電極環(huán)截面示意圖；
[0024]圖8是本發(fā)明內(nèi)緣倒角后的電極環(huán)電場(chǎng)強(qiáng)度徑向分量波動(dòng)曲線示意圖；
[0025]圖9是本發(fā)明內(nèi)緣倒角后的電極環(huán)裝配的離子迀移管示意圖。
[0026]圖10是現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)外緣厚度相等的電極環(huán)與本發(fā)明內(nèi)緣倒角后的電極環(huán)電場(chǎng)強(qiáng)度徑向分量波動(dòng)對(duì)比曲線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0028]如圖2、圖3所示，由于現(xiàn)有技術(shù)中電極環(huán)I在軸向方向(X方向)上上外緣厚度等于內(nèi)緣厚度，為了保證離子迀移管電場(chǎng)強(qiáng)度均勻性，需要將電極環(huán)I加工的非常薄，電極環(huán)I越薄，加工裝配難度越大。為了降低加工裝配難度，需要適當(dāng)增加電極環(huán)I的厚度。本發(fā)明既要在降低加工裝備難度的同時(shí)，還要保證離子迀移管電場(chǎng)強(qiáng)度均勻性，為此本發(fā)明提供一種用于離子迀移譜儀的電極環(huán)，如圖5-圖7所示，該電極環(huán)軸向方向(X方向)上外緣厚度大于內(nèi)緣厚度。下面對(duì)本發(fā)明提供的用于離子迀移譜儀的電極環(huán)展開(kāi)詳細(xì)說(shuō)明。
[0029]如圖7所示，作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，本發(fā)明提供的電極環(huán)I的截面呈三角形(圖7中第一排，第一圖、第二圖)。如圖5、圖6所示，電極環(huán)I的截面也可以是楔形。如圖7所示，在電極環(huán)I的截面是楔形的方案中優(yōu)選與電極環(huán)I外緣所在的邊相連的兩條邊是兩條連接的劣弧(圖7中第一排，第四圖、第五圖)。如圖7所示，電極環(huán)I截面外緣所在邊與相鄰兩個(gè)邊之間的夾角是90度，與相鄰兩個(gè)邊的另外兩個(gè)端點(diǎn)向內(nèi)緣方向凸起(圖7中第二排、第三排)。電極環(huán)I截面的內(nèi)緣所在邊可以是直線(圖7中第二排第二圖、第三排第三圖、第四圖)。凸起可以是半圓形(圖7中第三排第一圖、第五圖)、三角形(圖7中第二排第一圖、第五圖)、梯形(圖7中第二排第二圖)。應(yīng)當(dāng)可以理解，本發(fā)明不僅限于此，除了圖7中列舉的方案，其它只要是電極環(huán)I在軸向方向(X方向)上外緣厚度大于內(nèi)緣厚度均可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0030]如圖5-圖7所示，本發(fā)明提供的電極環(huán)I的實(shí)施方案，不