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]本實用新型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)展起來的一門物質(zhì)分析檢測技術(shù)。它采用的基本原理是在大氣壓條件下生成的離子，在特定的電場特征下，自相同的起點開始漂移經(jīng)過相同的距離時，不同的離子會因具有不同的迀移率需要不同的時間，測量這一時間即可對物質(zhì)進(jìn)行定性監(jiān)測。離子迀移譜技術(shù)具有檢測靈敏度高，檢測速度快，可以實現(xiàn)在線快速檢測，檢測成本低等優(yōu)點，近年來越來越受到人們的重視。離子迀移譜目前應(yīng)用領(lǐng)域很多，例如爆炸物的監(jiān)測，毒品稽查，生化戰(zhàn)劑的檢測等領(lǐng)域，近年來還越來越多的應(yīng)用于有機(jī)污染物檢測等領(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)動主要受到迀移管電場的影響。提高迀移管電場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。迀移管迀移區(qū)的電場由均勻分布的電極環(huán)通過施加遞增或遞減電勢形成。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。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:提高離子迀移管內(nèi)部電場均勻性，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題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型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]—方面，本實用新型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邊之間的夾角是90度，與相鄰兩個邊的另外兩個端點向內(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，本實用新型還提供一種離子迀移管，包括多個上述的電極環(huán)。
[0014]其中較優(yōu)地，所述電極環(huán)在離子通過方向上電極環(huán)的內(nèi)緣厚度逐漸減小。
[0015]再一方面，本實用新型還提供一種離子迀移譜儀，包括上述的離子迀移管。
[0016]本實用新型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)部電場均勻性。本實用新型通過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)電場強(qiáng)度徑向分量波動曲線不意圖；
[0021]圖5是本實用新型電極環(huán)示意圖；
[0022]圖6是本實用新型電極環(huán)截面示意圖；
[0023]圖7是本實用新型不同實施方式的電極環(huán)截面示意圖；
[0024]圖8是本實用新型內(nèi)緣倒角后的電極環(huán)電場強(qiáng)度徑向分量波動曲線示意圖；
[0025]圖9是本實用新型內(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)與本實用新型內(nèi)緣倒角后的電極環(huán)電場強(qiáng)度徑向分量波動對比曲線示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[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。本實用新型既要在降低加工裝備難度的同時，還要保證離子迀移管電場強(qiáng)度均勻性，為此本實用新型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。下面對本實用新型提供的用于離子迀移譜儀的電極環(huán)展開詳細(xì)說明。
[0029]如圖7所示，作為本實用新型的優(yōu)選方案，本實用新型提供的電極環(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邊之間的夾角是90度，與相鄰兩個邊的另外兩個端點向內(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，本實用新型不僅限于此，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)緣厚度均可以實現(xiàn)本實用新型。
[0030]如圖5-圖7所示，本實用新型提供的電極環(huán)