本发明专利技术涉及分析仪器中的电离源，具体地说是一种电离区可调控的通道式VUV电离源，包括二端开口的、中空的圆形透真空紫外光的内筒，于内筒外部套设有二端开口的、中空的圆形绝缘外筒，内筒外壁面和绝缘外筒内壁面间留有空隙，形成一二端开口的圆环状空腔，于圆环状空腔的二开口端分别设有圆环状密封端盖，圆环状密封端盖将圆环状空腔的二开口端密封，使圆环状空腔形成一密闭的圆环筒状放电腔体；于放电腔体内充有放电气体；于外筒外部依次同轴套设有3个以上的环状放电电极，3个以上的环状放电电极分别与外电源相连。该电离源和质谱或离子迁移谱联用，能降低放电电压，提高光子利用率，改善灵敏度。改善灵敏度。改善灵敏度。
【技术实现步骤摘要】
一种电离区可调控的通道式VUV电离源
[0001]本专利技术涉及分析仪器中的电离源，具体地说是一种新型电离区可调控的通道式高效 VUV电离源，具体讲是通过调整不同放电电极的通断调整放电区域长度；通过圆环筒状结构设计结合反射涂层提高光子的利用效率和检测灵敏度，并利用通道式结构使得气流更加通畅、易于和离子迁移谱和质谱等离子检测器结合。
技术介绍
[0002]电离源是质谱、离子迁移谱等离子型检测仪器的关键技术之一。单光子电离源作为一种新型电离源，受到越来越多的关注。它是一种软电离源，不会产生碎片离子，易于谱图解析，适合用于复杂组分的检测分析。近年来，基于微型VUV灯发展了各种电离源，如APPI源、APCI源、DAPI源等。VUV灯通常为细长的圆柱形结构，透紫外的MgF2 光窗位于圆柱形结构的一端。由于放电产生的光是各向同性的，只有少量正对MgF2光窗的光会通过光窗被利用。大部分光会损失掉。另外，VUV灯与迁移谱联用时，通常有两种结构：同轴式结构和垂直式结构。同轴式结构导致气流不畅，产生湍流，导致残留和影响灵敏度。垂直式结构克服了气流不畅的缺点，但是光与目标物作用区域有限，影响了灵敏度。此前的VUV灯仅仅有两个电极，所需的击穿电压很高，不利于微型化和便携。
技术实现思路
[0003]本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，设计圆环筒状结构、结合反射膜显著提升光利用效率；通过设计多个距离不同的放电电极、减小放电所需的电压，并通过调整放电电极上的电压调整光产生区域的大小，从而实现便携性和微型化，同时提升灵敏度和分辨率。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种电离区可调控的通道式VUV电离源，
[0006]包括二端开口的、中空的圆形透真空紫外光的内筒，于内筒外部套设有二端开口的、中空的圆形绝缘外筒，内筒外壁面和绝缘外筒内壁面间留有空隙，形成一二端开口的圆环状空腔，于圆环状空腔的二开口端分别设有圆环状密封端盖，圆环状密封端盖将圆环状空腔的二开口端密封，使圆环状空腔形成一密闭的圆环筒状放电腔体；于放电腔体内充有放电气体；
[0007]于外筒外部依次同轴套设有3个以上的环状放电电极，3个以上的环状放电电极分别与外电源相连。
[0008]所述的电离源，放电气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氮气中的一种或二种以上，放电腔体内气压范围在1Pa到5000Pa。
[0009]所述的电离源，于外筒的内壁涂有反光涂层或设有反光膜；内筒为透紫外光的材料，优选氟化镁玻璃。
[0010]所述的电离源，圆环状端盖分别与内筒和绝缘外筒的二开口端端面密闭连接，将
圆环状空腔的二开口端密封；为了提高光利用效率，放电腔体的轴向长度大于径向厚度，轴向长度不小于5毫米。
[0011]所述的电离源，于外筒的外壁面上包裹有绝缘层；放电电极位于外筒和绝缘层之间，避免在圆筒状放电腔体外部放电。
[0012]所述的电离源，相邻的2个放电电极形成放电电极对，放电电极对之间的间距从圆环状空腔的左开口端向右开口端依次增加；距离最近的两个放电电极之间形成触发电离区；3个放电电极上所加的电压可以通断，通过通断3个放电电极上的电压可以调控的 VUV电离源轴向放电区域的长度。
[0013]所述的电离源，电极上施加的电压为直流电压，从左到右，第一和第二电极之间的电压最小，后面的依次增大；第一和第二电极之间的电压幅值不小于第一和第二电极之间放电所需的直流击穿电压；第二和第三电极之间放电的电压不小于第二和第三电极之间放电所需的维持电压；或者，电极上施加的电压为直流电压，第一和第二电极之间的电压最小，后面的依次增大；第一和第二电极之间的电压幅值不小于第一和第二电极之间放电所需的直流击穿电压；第二和第三电极之间放电的电压不小于第二和第三电极之间放电所需的维持电压；或者，第一电极和第二电极之间施加射频电压，第一电极和第二电极之间形成放电引发区，触发第二电极后的区域放电；第一和第二电极之间的电压幅值不小于第一和第二电极之间放电所需的射频击穿电压；第二和第三电极之间放电的电压不小于第二和第三电极之间放电所需的维持电压。
[0014]所述电离源在质谱或离子迁移谱中的应用。
[0015]所述的应用，其特征在于：该电离源和质谱或离子迁移谱联用，能降低放电电压，提高光子利用率，改善灵敏度。
[0016]本专利技术的优点为：本专利技术提供一种能够为离子迁移谱的电离区可调控的通道式VUV 电离源，通过通道式结构设计、结合反射膜提升光利用效率；通过设计多个距离不同的放电电极、减小放电所需的电压，并通过调整放电电极上的电压调整光产生区域的大小，从而实现便携性和微型化，同时提升灵敏度和分辨率。
附图说明
[0017]下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细的说明：
[0018]图1是电离区可调控的通道式VUV电离源的结构示意图。中空的圆形透真空紫外光的内筒(1)，绝缘外筒(2)，反光涂层(3)，环状放电电极(4)，绝缘层(5)，电离通道(6)，圆环状密封端盖(7)，放电腔体(8)。
[0019]图2是所述的电离源与离子迁移谱联用结构示意图。
[0020]图3是电离区可调控的通道式VUV电离源对化学毒剂模拟剂DMMP的迁移谱图。
具体实施方式
[0021]一种电离区可调控的通道式VUV电离源，
[0022]包括二端开口的、中空的圆形透真空紫外光的内筒，于内筒外部套设有二端开口的、中空的圆形绝缘外筒，内筒外壁面和绝缘外筒内壁面间留有空隙，形成一二端开口的圆环状空腔，于圆环状空腔的二开口端分别设有圆环状密封端盖，圆环状密封端盖将圆环状
空腔的二开口端密封，使圆环状空腔形成一密闭的圆环筒状放电腔体；于放电腔体内充有放电气体氪气，气压为1托；二端开口的、中空的圆形透真空紫外光的内筒的外径为15mm，内径为5mm。
[0023]于外筒外部依次同轴套设有3个以上的环状放电电极，3个以上的环状放电电极分别与外电源相连；三个环状电极的内径为15.2mm；外径为25mm。
[0024]所于外筒的内壁涂有反光涂层或设有反光膜；内筒为透紫外光的材料，优选氟化镁玻璃。反光膜的厚度为100um。
[0025]所述的电离源，圆环状端盖分别与内筒和绝缘外筒的二开口端端面密闭连接，将圆环状空腔的二开口端密封；放电腔体的轴向长度为2cm。
[0026]于外筒的外壁面上包裹有绝缘层；放电电极位于外筒和绝缘层之间，避免在圆筒状放电腔体外部放电。绝缘层为四氟材料，厚度为1mm。
[0027]相邻的2个放电电极形成放电电极对，放电电极对之间的间距从圆环状空腔的左开口端向右开口端依次增加；距离最近的两个放电电极之间形成触发电离区；3个放电电极上所加的电压可以通断，通过通断3个放电电极上的电压可以调控的VUV电离源轴向放电区域的长度。
[0028]所述的电离源，电极上施加的电压为直流电压，从左到右，第一和第二电极之间的电压最小，后本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电离区可调控的通道式VUV电离源，其特征在于：包括二端开口的、中空的圆形透真空紫外光的内筒(1)，于内筒(1)外部套设有二端开口的、中空的圆形绝缘外筒(2)，内筒(1)外壁面和绝缘外筒(2)内壁面间留有空隙，形成一二端开口的圆环状空腔，于圆环状空腔的二开口端分别设有圆环状密封端盖(7)，圆环状密封端盖(7)将圆环状空腔的二开口端密封，使圆环状空腔形成一密闭的圆环筒状放电腔体(8)；于放电腔体(8)内充有放电气体；于外筒(2)外部依次同轴套设有3个以上的环状放电电极(4)，3个以上的环状放电电极(4)分别与外电源相连。2.根据权利要求1所述的电离源，其特征在于：放电气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氮气中的一种或二种以上，放电腔体(8)内气压范围在1Pa到5000Pa。3.根据权利要求1所述的电离源，其特征在于：于外筒(2)的内壁涂有反光涂层(3)或设有反光膜；内筒为透紫外光的材料，优选氟化镁玻璃。4.根据权利要求1所述的电离源，其特征在于：圆环状端盖(7)分别与内筒(1)和绝缘外筒(2)的二开口端端面密闭连接，将圆环状空腔的二开口端密封；为了提高光利用效率，放电腔体(8)的轴向长度大于径向厚度，轴向长度不小于5毫米。5.根据权利要求1所述的电离源，其特征在于：于外筒(2)的外壁面上包裹有绝缘层(5)；放电电极(4)位于外筒(2)和绝缘层(5)之间，避免在圆筒状放电腔体(8)外部放电。6.根据权利要求1所述的电离源，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王卫国，李杭，仓怀文，张远智，李海洋，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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