CN108603858A - 离子传输管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造离子传输管的方法，所述离子传输管适于借助电场将离子传输通过被构造为离子传输管内部空腔的离子传输室，所述电场能够通过将电位施加在离子传输管的电极上来产生，所述方法具有以下制造步骤：a)提供材料块，其中多个导电的电极层重叠地沿着材料块的纵向轴线相继地并且基本上彼此平行地布置，其中分别相邻的电极层彼此隔开，并且在相邻的电极层之间由此形成的间隙中分别有至少一个绝缘材料层，相邻的电极层通过所述绝缘材料层彼此粘接并彼此电绝缘，b)在所述材料块中形成空腔，以形成离子传输室。本发明此外还涉及一种离子传输管和一种气体分析装置。

Description

离子传输管及其制造方法

本发明涉及一种用于制造离子传输管的方法，该离子传输管适用于借助电场将离子传输通过被构造为离子传输管内部空腔的离子传输室，所述电场能够通过将电位施加在离子传输管的电极上而产生。本发明还涉及根据权利要求9的离子传输管和根据权利要求13的气体分析装置。

这种离子传输管，也称为漂移管，例如在气体分析设备、尤其是在离子迁移谱仪中使用。离子迁移谱仪(IMS)用于物质混合物的分析。通常以气相存在的混合物在此通过其离子迁移率分离，这在很大程度上取决于碰撞横截面和物质的质量。在此可以在一秒内检测出较低的ppb(十亿分之一)至ppt(万亿分之一)的物质浓度。由于这些分析能力和较低的仪器耗费，IMS目前用于很多应用领域，例如，化学战物质和爆炸物的检测，用于质量保证的食品工业，用于测量有毒化合物和药物的安全技术以及用于呼吸气体分析和快速鉴定细菌的医疗技术等。

按照离子迁移率进行物质分离的一种可能方法是测量各种不同的离子种类在大气压下的飞行时间。如果离子包(lonenpakete)在电场中沿着规定路径移动，则为此所需的时间可以用作离子迁移率的量度。这样的漂移管-离子迁移谱仪的基本结构通常由电离区、漂移区和检测器组成。在WO2015/091 146 A1中可以找到描述，其内容在此也成为本申请的主题。

为了获得高分析性能，需要电场尽可能均匀的漂移区。这通常通过环形电极的布置来实现，所述环形电极借助分压器被设在规定的电位上。在这里，一个特殊挑战是制造尽可能成本低廉的并且还是小型结构的漂移管。

用于制造离子传输管的建议例如来自于DE 41 30 810 C1或DE 103 47 656 B4。

本发明的目的是提供一种离子传输管，其能够以成本低廉和以尽可能小型结构制造，并且规定了与此相应的制造方法。

根据权利要求1，该目的通过一种用于制造离子传输管的方法来实现，该离子传输管适于借助电场将离子传输通过被构造为离子传输管内部空腔的离子传输室，所述电场能够通过将电位施加在离子传输管的电极上来产生，所述方法具有以下制造步骤：

a)提供材料块，其中多个导电的电极层重叠地沿着材料块的纵向轴线相继地并且基本上彼此平行地布置，其中分别相邻的电极层彼此隔开，并且在相邻的电极层之间由此形成的间隙中分别有至少一个绝缘材料层，相邻的电极层通过所述绝缘材料层彼此粘接并彼此电绝缘，

b)在所述材料块中形成空腔，以形成离子传输室。

以该方式，可以以简单且成本有效的方式制造离子传输管。已经具有由电极层和绝缘材料层构成的层结构并因此是复合材料的材料块可以在单独的工序中制造。以该方式还能够在工作侧上实现采用根据本发明的方法提供离子传输管，方法是，在一个工序中制造材料块，在另一个在时间和/或空间上分开的工序中由材料块制造具有某些特定几何特性的离子传输管。因此，本发明还尤其允许以尤其简单和成本低廉的方式有客户针对性地定制生产离子传输管。

预制材料块的使用具有进一步的优点，即离子传输管和因此配备有离子传输管的气体分析装置可以尤其有利地以小型化形式提供。以该方式，气体分析装置能够用于新的应用，尤其是利用本发明能够开发日常应用中的各种新领域。

此外，在提供离子传输管时，尤其是对于高灵敏度离子迁移谱仪，尤其困难的是，尽可能无污染地制造离子传输管并无污染地针对后来的应用来提供离子传输管。同样在这方面，本发明提供了特别的优点，因为它特别适合于惰性材料的应用并因此适合于中性材料的气体分析。这例如得到了以下事实的支持：相邻的层利用位于相邻的层之间绝缘材料彼此粘接，其中所述相邻的层尤其可以是压力密封地彼此粘接，从而不需要单独的密封件。这种单独的密封件(例如呈O形垫圈的形式)是高灵敏度离子迁移谱仪的操作中的额外干扰源。相邻的电极层尤其可以直接与绝缘材料彼此粘接，从而在电极层之间不必存在额外的材料，例如另外的绝缘材料。

本发明的另一个优点是即使在很小的结构空间内也可实现大量的电极，即大量的电极层。这又具有可以产生尤其均匀的电场的优点，所述电场也有助于高灵敏度的气体分析应用。

本发明的另一个优点是，通过使用预制材料块，如所解释的，可提供设置有构造在其中的离子传输室的离子传输管，所述离子传输室在尽可能均匀的电场中是气密的并且在整个制造及其后续操作过程中形状稳定，并且另外能够容易且成本低廉地制造。另外，这种离子传输管及其内部空腔能够用普通工具机械加工并以简单方式小型化地制造。

为了在材料块中制造空腔，可以使用各种制造方法，无论是单独制造还是彼此组合，例如切削、激光加工、蚀刻。

根据本发明的有利扩展方式规定，在材料块中产生空腔，方法是将切削工具从材料块的端面引入到材料块中，使得采用穿透式切削工具：

a)交替地切削绝缘材料层和电极层，或

b)交替地将绝缘材料层和电极层与嵌入电极层中的绝缘材料一起切削，或

c)仅切削绝缘材料。

切削工具可以是普通的切削工具，例如，钻孔工具、铣削工具或磨削工具。也可以使用各种切割工具，例如，首先用钻孔工具预钻孔，然后用磨削工具平滑孔的表面。如上所述，由于用作材料块的复合材料，能够实现简单的机械加工。该复合材料的另一个优点是，与单个片段的结构相比机械稳定性较高和在制造空腔时机械加工较容易。此外，复合材料没有形状变化，并且在任何时候都能够用常规工具进行机械加工。另外，IMS的其它部件，例如离子源和检测器，通过常规机械连接方法固定在复合材料上，例如通过在复合材料中切割螺纹并随后用适当的密封件(表面密封或O形垫圈)进行气密式螺纹连接。替代地或与其结合地，也可以实现离子传输管与其它部件的粘接。

根据本发明的有利扩展方式，空腔基本上沿着材料块的纵向轴线的方向延伸，例如，平行于纵向轴线或精确地沿纵向轴线延伸。在有利的扩展方式中，空腔的最大尺寸基本上沿材料块的纵向轴线的方向和/或平行于材料块的纵向轴线延伸。电极层尤其可以基本上垂直于材料块的纵向轴线布置。

根据本发明的一个有利的扩展方式规定，将以固体形式、呈糊状或以液体形式的绝缘材料，例如通过填塞、喷射、注塑和/或压制，放置在电极层之间的间隙中并与其粘接。以该方式，绝缘材料可以以简单的方式以分别最合适的形式布置在电极层之间。由于绝缘材料通常以相对薄的层厚度设置在电极层之间，由此当其以固体形式提供时，其例如可作为薄膜或薄板提供。固体形式的绝缘材料也可以是以粉末、颗粒或其它半成品的形式存在。

根据本发明的有利扩展方式，规定如下制造材料块：将电极层和绝缘材料层交替地以相互基本平行的排列堆叠，然后激活绝缘材料以产生粘接并且此后进行固化或者说在无需激活的情况下进行固化。该设置方式尤其适用于固体形式或糊状形式的绝缘材料。如果使用固体形式的绝缘材料，则可以在无需额外部件的情况下交替地将电极层和绝缘材料层相互堆叠。如果使用糊状形式的绝缘材料，则有利的是在电极层之间布置间隔物，以确保在后来的固化状态下均匀地形成绝缘材料层。当利用固体形式的绝缘材料时，当然也可能使用这样的间隔物，这尤其在绝缘材料是粉末、颗粒或其它松散的半成品的形式时是有利的。

对绝缘材料进行激活以制造粘接可以例如是加热(热激活)，辐射，例如用光和/或其它电磁波实现的辐射，和/或化学激活。热激活可以例如通过辐射加热、炉子加热、集成式电阻加热和/或感应加热进行。以该方式，可以使固体形式的绝缘材料熔化，然后可以与电极层一起压制，从而在绝缘材料固化后形成所需的粘接。加热可根据所用的绝缘材料、例如在200℃至600℃的温度下进行。通常有利的是，在激活之前、期间和/或之后对由电极层和绝缘材料层构成的块施加压力，以便通过该方式将这些电极层分别牢固地与绝缘材料层相连。

如果使用间隔物，则以下适用。

通常，任何在绝缘材料的激活状态的范围内保持形状稳定的材料都适合作为间隔物。因此，在热处理法中，间隔物在绝缘材料的熔点范围内是形状稳定的，在化学过程中这些间隔物不受固化剂等的侵蚀。然而，要区分两种类型的用于间隔物的合适材料。由对复合材料的电性能产生不利影响的材料制成的隔离物必须在制造后去除。由其它材料制成的间隔物可以保留在复合材料中。如果在制造过程中通过计量技术对层厚度进行监测或者将金属层固定在固定位置(通过支架、机器人辅助)，则可以制造没有间隔物的复合材料。

根据本发明的有利扩展方式规定，如下制造材料块：通过相互间以对于待形成的离子传输管所需的距离基本上相互平行的布置方式来提供这些电极层，其中，这些电极层至少在应形成离子传输室的区域中不接触，然后用绝缘材料浇注如此提供的电极层组件，使得在相邻的电极层之间形成的间隙被绝缘材料填充。该方法尤其在使用通过激活液化或本来呈液态的绝缘材料(此后所述绝缘材料固化)时是合适的。如果使用首先呈固态的例如以粉末或颗粒形式的绝缘材料，则电极层组件与绝缘材料的浇注仍然可以在绝缘材料的固态聚集状态下发生，即，在液化之前，或者在绝缘材料已经被液化的情况下发生。在绝缘材料已经被液化或本来呈液态时，该方法最终更简单。用绝缘材料浇注电极层组件可以例如通过将准备好的电极层组件浸入到装有液化或本来呈液态的绝缘材料的容器中实现(浸渍法)。

为此目的，所提供的电极层组件可选地放置在支架中，如在图4和5中示例性所示的那样，所述支架给定了绝缘材料的层厚度，或者电极层的金属层通过对实心材料的切割制成，见图6，并在复合材料的制备后分开。然后，金属层的间隙通过如图7所示地将金属层浸入绝缘材料中而被绝缘材料填充。在此无关紧要的是，绝缘材料的流动性质是否通过熔化、溶解或细粒粉末或颗粒或它们与液体如水构成的分散体形成，所述细粒粉末或颗粒在第二步中熔化。可通过金属层在浸渍浴中的一次性浸渍和停留或通过反复的浸渍以施加多个层来填充间隙。

与浸渍相反，作为替代方案可用绝缘材料浇注经固定的各个金属层以填充间隙。还可使用已知的方法如填塞、喷射、注塑和压力烧结，以用绝缘材料填充空隙。

除了这些热处理法之外，还可以使用化学处理法来制造复合材料，其中通过使绝缘材料与其它材料的反应获得其最终的材料参数，例如，在带有固化剂的合成树脂的情况下常见的那样。基本的制造方法与热处理法的制造方法相同。在此，对于可能的间隔物，相对于所使用的材料具有形状稳定性是必需的。

根据本发明的一个有利扩展方式规定，在与绝缘材料粘接之前，将几个或所有电极层都结构化为具有凹槽，尤其是在待形成的离子传输室区域中的凹槽。这样的预结构化的优点是可以减少电极层的材料消耗。同样非常重要的是，可以减少用于制造空腔(即待形成的离子传输室)的后续机械加工的耗费。因此，各个电极层可以已经构造有相应的凹槽，所述凹槽对应于待形成的离子传输室的内径或其它内部横截面。凹槽也可设计成与待形成的离子传输室的尺寸相比稍小，这允许了在制造空腔时虽然仍需要从电极层移除一些材料，然而耗费较少，因为基本上仅需要去除绝缘材料即可。也可将凹槽制作得过大，即，具有比待形成的离子传输室更大的直径或此外更大的横截面。然后，在制造用于待形成的离子传输室的空腔时，可以仅去除绝缘材料，使得离子传输室被绝缘材料完全包围，该绝缘材料还在电极层的区域中仍至少以较低的材料厚度覆盖这些电极层。这使得例如也可以使用用于电极层的材料，这些材料本身不具有用于高灵敏度气体分析的最佳惰性特性，但是这可以通过用绝缘材料覆盖来补偿。

电极层还可以用其它凹槽进行结构化，例如用于对离子传输管进行固定的凹槽，例如用于将离子传输管拧到气体分析装置上的部件。备选地或额外地，电极层还可以具有一个或多个凹槽，这些凹槽仅用于填充绝缘材料。这样的凹槽例如可以设计为圆形横截面的凹槽，其形状为纵长孔，例如呈弯曲形状的纵长孔，或设计成具有其它外轮廓。在离子传输管的制造中，这些凹槽则被绝缘材料填充，由此将布置在电极层之间的绝缘材料的各个层额外地彼此连接。这额外地对所得到的材料块和最终得到的离子传输管的稳定性具有积极影响。在材料块或离子传输管中则存在沿纵向伸展、延伸穿过多个电极层或所有电极层的腔，这些腔被填充有绝缘材料。

根据本发明的一个有利的扩展方式规定，加工材料块通过在一个或多个基本上平行于材料块的纵向轴线伸展的分离平面中的分隔而制成多个离子传输管。以该方式，能够尤其经济地生产大量的离子传输管(效益化生产(Nutzen-Fertigung))。通过确定材料块中的分离平面，原则上可从材料块中分隔出呈任何横截面尺寸的离子传输管。关于离子传输器的长度，最大可能的长度由材料块的纵向尺寸给出，其中通过对材料块的已经分隔的部分进行缩短或切割，还可实现长度更短的离子传输管。

利用所描述的材料块，除了所示的离子传输管之外，还可以制造气体分析装置的、尤其是离子迁移谱仪的其它功能部件，这些功能部件需要均匀的电场，例如孔隙和用于离子门的光栅可以作为本身的层被设置于材料块中，而材料块不会丧失其上述的有利特性。以该方式，能够生产这样的复合材料，该复合材料解决了离子迁移谱仪的众多设计挑战，并且额外还允许非常简单地生产具有均匀漂移场的成本有效且结构小的漂移管。

本文开头提到的目的还通过离子传输管实现，所述离子传输管包括沿离子传输管的纵向轴线相继布置、基本上彼此平行地布置并形成离子传输管的电极的多个电极层，所述多个电极层通过布置在相邻电极层之间的相应绝缘材料层对彼此电绝缘并且通过绝缘材料彼此压力密封地粘接在一起，其中离子传输管具有沿纵向轴线延伸、被构造为离子传输管的内部空腔的离子传输室，并且在离子传输管的外侧设置有电触点，离子传输管的每个电极均能够在离子传输管外侧通过这些电触点实现电接触。利用这样的离子传输管，同样可以实现前文阐释的优点。尤其是，这样的离子传输管即使在尺寸非常小(小型化)的情况下也可以容易且成本低廉地提供。

在此，相邻的电极层可以直接通过绝缘材料相互连接。与之相应地，在相邻的电极层之间无需存在例如用于绝缘的其它部件。因此，在相邻的电极层之间形成的间隙中仅存在绝缘材料，所述绝缘材料同时用于粘接相邻的电极层。

根据本发明的有利扩展方式，离子传输管在其外侧具有多边形横截面轮廓，例如，矩形或正方形横截面轮廓和/或圆形横截面轮廓。其它多边形横截面轮廓有利地也是可能的，例如5边形、6边形、7边形或8边形。离子传输管的这样的设计方式具有的优点是，易于操作，尤其是能够容易地固定在平坦底板如电路板上，并可实现电接触。在另一个有利的实施方式中，离子传输管在其外侧具有圆形的横截面轮廓。例如圆形的横截面轮廓具有加工技术优点，例如通过车床简单地制造外轮廓和内轮廓。无论所选择的横截面轮廓如何，例如都无需为各个电极层提供引出的接触片或接触针以将它们焊接到印刷电路板中。触点接通也可直接通过设置在印刷电路板上的弹簧触点制成。制成的离子传输管连同可从外部接近的可电接触的电极例如可以通过诸如夹具或夹紧装置的机械固定装置固定在电路板上并且以该方式压在弹簧触点上。这允许多个电极的简单且可靠的触点接通。当然，触点接通也能够通过上述接触片或接触针实现，以及通过焊接能够实现在印刷电路板的接触表面上的直接安装(如所谓的表面安装器件(SMD))。

根据本发明的有利扩展方式，绝缘层的厚度小于电极层的厚度。这允许生产尤其有效的离子传输管，其产生非常均匀的电场，其中各个电极之间所需的电位差可以相对较低，以便获得所需的场强。

当在高灵敏度气体分析装置中使用时尤其有利和有效的是满足以下一个，几个或全部条件的离子传输管：

绝缘材料层的厚度<电极层的厚度的25％，尤其是<电极层的厚度的12％。

电极层的厚度<5mm，尤其是<2.5mm。

绝缘材料层的厚度<1.5mm，尤其是<0.5mm。

-离子传输室的直径在1至50mm的范围内，尤其是3至10mm。

-离子传输管的宽度和/或高度小于70mm，尤其是小于15mm。

用于电极层和绝缘材料层的材料必须是基本上合适的惰性材料，因为在气体分析中应避免由异物引起的干扰影响。对于电极层，导电材料是必需的，而对于绝缘材料，电绝缘材料是必需的。因此，对于电极层，尤其是可以使用金属材料，例如不锈钢、铂金和/或金。也可以使用其它不太贵重的金属，例如铜、铝、黄铜。在此有利的是，这样的材料在最后的机械加工之后至少在暴露的表面上用另一种具有更好惰性的材料、例如用金和/或铂金涂覆。涂覆可以例如以化学或电镀方式实施。

对于绝缘材料，尤其合适的是聚醚醚酮(PEEK)或类似的酮。然而，具有足够的惰性并且在与电极层的粘接和机械稳定性方面具有合适性能的其它塑料材料也是合适的，例如光固化塑料或双组分塑料，例如带有固化剂的合成树脂。

根据本发明的离子传输管或根据本发明制造的离子传输管可以例如根据本发明例如在离子迁移谱仪中用作气体分析装置的漂移管。备选地或额外地，所述漂移管还可以用作离子迁移谱仪的反应管，例如在应当提供根据WO 2015/091146 A1利用负压工作的离子迁移谱仪时。

接下来将参照附图借助实施例更详细地解释本发明。

其中：

图1示出了带有离子迁移谱仪的气体分析装置，

图2示出了根据本发明的材料块的透视图，

图3至7示出了制造材料块时的步骤，

图8和9示出了电极层的实施方式的平面图，

图10示出了离子传输管的实用制造，

图11示出了制成的离子传输管的透视图，和

图12示出了电极层的另一实施方式的平面图。

在附图中，相同的附图标记用于彼此对应的元件。

图1以极简示意图示出了气体分析装置1。图1所示的气体分析装置1具有离子迁移谱仪2，所述离子迁移谱仪具有例如筒状或管状的壳体3。壳体3被细分为电离源区域4、具有离子传输室51的反应管5、离子门6、具有离子传输室71的漂移管7和离子检测器8，它们如图1所示地以前文提及的顺序相继地布置。离子检测器8(例如可以构造为法拉第检测器)，例如以杯形或金属板形式与连接在离子迁移谱仪2的电端子80上的放大器9相连。经由放大器9使由端子80供应的、通过离子电荷产生的电流放大，从而在放大器9的输出端获得光谱图10。离子检测器8还具有屏幕或孔隙81，所述孔隙也可以构造成光栅形式。

图1还示出，第一和/或第二场产生装置的电极50,70布置在反应管5中和漂移管7中。电极50,70在所示实施例中设计为环形电极，其在反应管5和漂移管7内部形成环，反应管5和漂移管7可以设计为根据本发明的离子传输管。环形电极50,70尤其可以分层形成，如下面基于电极层所述的制造步骤所解释的。

图2示出了根据本发明的材料块11，其中多个导电的电极层13重叠地沿着材料块11的纵向轴线L相继地并且基本上彼此平行地布置。在彼此隔开的相邻电极层之间，布置有相应的绝缘材料层12。在此，绝缘材料层12具有厚度d₂，电极层具有厚度d₁。通过将切削工具从材料块11的端面110或两个端面110引入到材料块中，可以在材料块11中形成期望的腔。

图3示出了当使用绝缘材料12时制造材料块11的准备步骤，该绝缘材料12在当前聚集状态下不具有足够的固有稳定性，以确保这些电极层13彼此之间的足够的平行度和足够的间距。在该情况下，间隔物14设置在相邻的电极层13之间，并且以该方式规定在电极层13之间的间隙被绝缘材料12填充。然后，可将绝缘材料激活，例如以热力方式加热并由此液化。为了在随后的绝缘材料固化之后确保足够的粘接，根据图3的组件可以在其上端面和下端面上受到压力。

备选地，电极层也可以以板状电极材料的形式提供，并由特定装置以所希望的基本彼此平行的排列提供。在这方面，图4示出了设置在电极层13的一侧上的支撑件，在相邻的电极层之间的间隔物14和连续贯穿的连接杆，例如带有拧上的螺母的螺纹杆15，用于以该方式将这些电极层13以限定的间隙130固持在所示的组件中。

在这方面，图5示出了借助特殊的固持器16对电极层13的固持，该固持器具有相应的切口，电极层13可以插入这些切口中并且可以通过力锁合、形状配合和/或材料接合而以一定的间隙130固持在这些切口中。

图6所示的另一个有利的可能方案提供了电极层13的平行排列，该可能方案在于，由所希望的电极材料提供材料块，并通过相应加工来设置形成间隙130的开槽，使得在开槽之间保留电极层13。由此，所述开槽在材料块中仅产生最多一定深度，从而保留进一步固持各个电极层13的、连续的材料区域17。

由此形成的例如参考图4至6所解释的电极层组件则可以用绝缘材料浇注。该浇注过程的有利过程在图7示出。在容器18中存在绝缘材料12，其已经液化或本来以液态形式获得。将电极层的上述组件以反转的方式浸入绝缘材料12的浴中，即，将电极层13预先浸入绝缘材料中，用于固持电极层的相应固持装置14,15,16,17则存在于顶部并且不需要将其浸入绝缘材料中。在绝缘材料12固化之后可以移除容器18并相应地进一步处理余留的材料块，即，移除固持件14,15,16,17，并且同样可以去除材料块外侧上的多余绝缘材料。

如图8中可见，各个电极层13可以作为连续的电极材料的板或薄膜提供，即，在内部区域中没有额外的结构化。作为替代方案，也可以例如在内部区域中已经设有结构化，正如参考图9示例性示出的那样。这样，例如可以设置中央凹槽19，其形成对于在材料块中后来待形成的空腔的基础，该空腔应形成离子传输室。额外地，还可将其它凹槽例如设置在边缘区域20中。这些其它凹槽适合于例如作为基础用于将气体分析装置的其它部件固定在所产生的离子传输管上，例如，用于固定离子源、离子门或检测器，例如检测器的屏幕光栅。为此，例如可在最终填充有绝缘材料的凹槽20中切出螺纹，以使所列举的部件可以很容易地拧到离子传输管上。

图10示出了类似于图2中所示的材料块11，但是具有根据图9且在上端面上的视图中的已经预先结构化的电极层。现在可在利用制造的意义上由该材料块切割出多个离子传输管，如细虚线所示。

图11示出了漂移管7形式的示例性离子传输管。可以看出，作为内部空腔产生的离子传输室71在纵向轴线L的方向上延伸穿过离子传输管。通过从外部可接近的、可电接触的电极层13能够与正方形或矩形外轮廓相结合地实现多个电极层的简单的电接触。

图12示出了电极层13的另一实施方式，电极层13与图9的实施方式相比仍具有其它凹槽21。这些凹槽21例如以弯曲伸展的纵长孔的形式设计，它们也可以具有不同于所绘制的其它轮廓和其它位置。在施加绝缘材料时用该绝缘材料填充这些凹槽21，这进一步改善了所得到的材料块的稳定性。

Claims (13)

1.用于制造离子传输管(5,7)的方法，所述离子传输管适于借助电场将离子传输通过被构造为离子传输管内部空腔的离子传输室(51,71)，所述电场能够通过将电位施加在离子传输管(5,7)的电极(50,70)上来产生，所述方法具有以下制造步骤：

a)提供材料块(11)，其中多个导电的电极层(13)重叠地沿着材料块的纵向轴线(L)相继地并且基本上彼此平行地布置，其中分别相邻的电极层(13)彼此隔开，并且在相邻的电极层(13)之间由此形成的间隙中分别存在至少一个绝缘材料层(12)，相邻的电极层(13)通过所述绝缘材料层彼此粘接并彼此电绝缘，

b)在所述材料块(11)中形成空腔，以形成离子传输室(51,71)。

2.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，通过切削、激光加工、蚀刻或其组合在材料块(11)中产生空腔，方式是将加工工具、尤其是切削工具从材料块(11)的端面(110)引入到材料块中，使得采用穿透式切削工具：

d)交替地去除绝缘材料层(12)和电极层(13)，或

e)交替地将绝缘材料层(12)和电极层(13)与嵌入电极层(13)中的绝缘材料一起去除，或

c)仅去除绝缘材料(12)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将以固体形式、以糊状或液体形式的绝缘材料(12)例如通过填塞、喷射、注塑和/或压制引入电极层(13)之间的间隙(130)并与其粘接。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，如下制造材料块(11)：将电极层(13)和绝缘材料层(12)交替地以相互基本平行的排列堆叠，然后激活绝缘材料(12)以产生粘接并且此后进行固化或者说在无需激活的情况下进行固化。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，如下制造材料块(11)：通过相互间以对于待形成的离子传输管(5,7)所需的距离基本上相互平行的布置方式提供这些电极层(13)，其中，这些电极层(13)至少在应形成离子传输室(51,71)的区域中不接触，然后用绝缘材料(12)浇注如此提供的电极层组件，使得在相邻的电极层(13)之间形成的间隙(130)被绝缘材料填充。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过将制备的电极层组件浸入绝缘材料(12)中来进行电极层组件的浇注。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在与绝缘材料(12)粘接之前，将几个或所有电极层(13)都结构化为具有凹槽(19,20,21)，尤其是在待形成的离子传输室区域(51,71)中的凹槽(19,20)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将材料块(11)通过在一个或多个基本上平行于材料块(11)的纵向轴线(L)延展的分离平面中的分隔而制成多个离子传输管(5,7)。

9.离子传输管(5,7)，包括沿离子传输管的纵向轴线(L)相继布置、基本上彼此平行地布置并形成离子传输管的电极(50,70)的多个电极层(13)，所述多个电极层通过布置在相邻电极层(13)之间的相应绝缘材料层(12)对彼此电绝缘，并且通过绝缘材料彼此压力密封地粘接在一起，其中离子传输管(5,7)具有沿纵向轴线(L)延伸、被构造为离子传输管(5,7)内部空腔的离子传输室(51,71)，并且在离子传输管(5,7)的外侧设置有电触点，离子传输管(5,7)的每个电极(50,70)均能够在离子传输管的外侧通过这些电触点实现电接触。

10.根据前述权利要求中任一项所述的离子传输管，其特征在于，离子传输管(5,7)在其外侧具有多边形横截面轮廓，例如，矩形或正方形的横截面轮廓，和/或具有圆形的横截面轮廓。

11.根据权利要求9至10中任一项所述的离子传输管，其特征在于，所述绝缘材料层(12)的厚度(d₂)小于所述电极层(13)的厚度(d₁)。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的离子传输管，其特征在于，所述离子传输管(5,7)具有一个或多个内腔，所述内腔在所述离子传输管的纵向方向上伸展通过多个相邻的电极层(13)或所有电极层(13)并被填充有绝缘材料(12)。

13.气体分析装置(1)，具有至少一个根据权利要求9至12之一所述的离子传输管(5,7)。