CN112735937B - 一种pcb板法拉第信号接收盘装置 - Google Patents

一种pcb板法拉第信号接收盘装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112735937B
CN112735937B CN202011458384.3A CN202011458384A CN112735937B CN 112735937 B CN112735937 B CN 112735937B CN 202011458384 A CN202011458384 A CN 202011458384A CN 112735937 B CN112735937 B CN 112735937B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal receiving
electrode
shielding
pcb
receiving device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011458384.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112735937A (zh
Inventor
仓怀文
李海洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Original Assignee
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Institute of Chemical Physics of CAS filed Critical Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority to CN202011458384.3A priority Critical patent/CN112735937B/zh
Publication of CN112735937A publication Critical patent/CN112735937A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112735937B publication Critical patent/CN112735937B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02—Details
    • H01J49/025—Detectors specially adapted to particle spectrometers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

本发明提供一种离子迁移谱的信号接收装置，将法拉第接收电极、外包屏蔽电极、接收电极通孔和屏蔽电极通孔都集成在PCB基板上，装置还包含信号接收接头和漂气入口管路。整个装置集成度高，一体化设计，可靠性好，稳定性好，成本低，屏蔽效果好，噪声低。装置体积小，特别适合微型化离子迁移管中应用。

Description

一种PCB板法拉第信号接收盘装置
技术领域
本发明涉及离子迁移谱技术，具体涉及一种基于PCB板设计离子迁移谱信号的接收装置，该装置基于法拉第盘原理，可以有效接收微弱信号，提高信噪比。主要应用于微型离子迁移谱分析仪器中。
背景技术
离子迁移谱中大都采用法拉第盘作为离子的接收装置，法拉第盘的结构设计直接影响离子的接收，进而影响仪器灵敏度、分辨率和噪声。传统的法拉第盘采用的独立的金属电极片构成装置的各个组成部分，电极电极片之间用绝缘材料隔开，金属电极片再连接外部线缆，使得离子接收装置结构复杂，引线多，可靠性差。
目前专利CN202373551U、CN204332899U、CN207441653U、CN103871822A、CN104716000A、CN103165385B、CN209388998U都是采用机械加工的各个独立零部件和电极经过复杂的安装后组成信号的接收装置，可靠性会差一些，成本相应的高一些。为便于信号引出，法拉第盘大都采用T形结构，导致结构比较大、厚、重，不利于装置微型化。CN104716000A和CN204332899U的采用的法拉第盘面采用的是非平面结构，理想情况下，一定程度上有利于提高分辨率，在高信噪比条件下，通过改变法拉第盘面的面积，同样能达到非平面的效果，但是，这两个专利的法拉第盘面加工难度大，安装精度高，成本高，结构复杂等缺点。
本发明设计一种基于PCB板的一体化法拉第盘信号接收装置，即离子迁移谱的信号接收装置，信号接收电极和屏蔽电极全部印制在一个基板上，整个装置只有三个零部件，集成度非常高；并采用印制电路板加工工艺，精度高，可靠高，稳定性好；对信号接收效果好，噪声屏蔽效果好，特别适合微型化离子迁移管使用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种PCB板法拉第盘信号接收装置，实现高集成度、高接收效率、高可靠性和低噪声的离子迁移谱信号接收装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种基于PCB板的法拉第盘信号接收装置(离子迁移谱的信号接收装置)，包括PCB电路板、漂气入口管路和信号引出接头。
所述PCB电路板包括PCB基板，所述PCB基板包括面A和面B，所述面A的中心位置印制信号接收电极，所述面A信号接收电极的中心位置设有贯穿PCB基板的信号接收电极通孔；所述面A信号接收电极的外周包围印制屏蔽电极；所述面A屏蔽电极上设有环形分布的屏蔽电极通孔；所述面B全部印制屏蔽电极；所述屏蔽电极通孔与面B的屏蔽电极密封电连通；所述面A指的是PCB基板两侧表面中的任一面，所述面B指的是另一面。
所述信号引出接头为中心带探针的屏蔽接头，所述屏蔽接头固定于面B的中心位置，所述探针穿过接收电极通孔，并与面A接收电极密封电连通。
所述漂气入口管路位于面A的信号接收电极与屏蔽电极之间，依次穿过PCB基板和面B并继续延长一段管路，用于通入漂气。
所述PCB电路板，材质可以为环氧树脂、聚四氟、铝基板；它也可以根据使用需求设计成需要的形状，如圆形、方形。
所述面A的信号接收电极，为提高电流效率，抗腐蚀，电极表面可以镀金、镀锡、镀银。它也可以根据使用需求设计成需要的形状，如圆形、方形。
所述面A外包屏蔽电极，为提高电流效率，抗腐蚀，电极表面可以镀金、镀锡、镀银。
所述PCB电路板，为提高屏蔽效果可以采用多层板，内层电路全设为屏蔽电极。
所述的屏蔽电极通孔，可以均匀分布单圈、多圈、布满整个面A外包屏蔽电极。
本发明提供的上述信号接收装置可应用于离子迁移谱中。
本发明为一种基于PCB板设计的一体化法拉第盘信号接收装置，具有以下优点：
(1)集成度高，一体化设计。信号接收电极和屏蔽电极全部印制在一个基板上；
(2)可靠性好，稳定性好。PCB板和PCB上电路加工采用印制电路板加工工艺，精度高。
(3)成本低。整个装置只有PCB电路板，信号引出接头和漂气入口管路三个零部件，没有加工零部件。
(4)屏蔽效果好，噪声低。屏蔽电极紧贴信号接收电极，中间缝隙小。接收信号直接电连接信号引出接头，中间不存在转接。
(5)体积小。特别适合微型化离子迁移管使用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明：
图1PCB板法拉第盘信号接收装置剖面图结构示意图。
图中，1PCB基板；2面A外包屏蔽电极；3信号接收电极；4接收电极通孔；5屏蔽电极通孔；6信号引出接头探针；7信号引出接头；8漂气入口管路；9面B外包屏蔽电极。
具体实施方式
本发明提供一种PCB板法拉第盘信号接收装置，根据具体实施方式作进一步详细描述。
如图1剖面图结构示意图，包括PCB电极板、信号引出接头和漂气入口管路三个零部件。
PCB电极板包括PCB基板1、面A外包屏蔽电极2、信号接收电极3、接收电极通孔4、屏蔽电极通孔5和面B外包屏蔽电极9。在PCB基板1面A中心位置印制信号接收电极3，并在信号接收电极3外包围印制面A外包屏蔽电极2，PCB基板1面B整个面印制面B外包屏蔽电极9。在信号接收电极3的中心设有穿过整个PCB基板1的接收电极通孔4。用于插入信号引出接头7的信号引出接头探针6。在面A外包屏蔽电极2上，沿着PCB基板1外围四周，均匀分布着，与面B外包屏蔽电极9密封电连通的屏蔽电极通孔5。上述面A指的是PCB基板的两侧表面中的任一面，面B指的是另一面。
信号引出接头7为中心带探针的屏蔽接头，如SMA或BNC等接头。它固定在PCB基板1面B中心位置，信号引出接头探针6可以穿过接收电极通孔4，并与法拉第盘接收电极3实现密封电连通。
漂气入口管路8位于信号接收电极3与面A外包屏蔽电极2之间，穿过PCB基板1向后并延长一段管路，用于穿过信号接收装置通入漂气。
PCB电路板材质优选为聚四氟，还可以为环氧树脂、铝基板等。
PCB电路板可以根据使用需求设计成需要的形状，优选形状为圆形、方形。
信号接收电极3为提高电流效率，抗腐蚀，电极表面可以优选镀金，还可以镀锡、镀银。
信号接收电极3设计形状一般是根据PCB电路板形状而定，也可以根据使用需求设计成需要的形状，优选为圆形、方形。
面A外包屏蔽电极2为提高电流效率，抗腐蚀，电极表面可以优选镀金，还可以镀锡、镀银。
PCB电路板，为提高屏蔽效果可以采用多层板，内层电路全设为屏蔽电极。
屏蔽电极通孔5，可以均匀分布单圈、多圈、布满整个面A外包屏蔽电极2。

Claims (7)

1.一种离子迁移谱的信号接收装置，其特征在于，所述装置包括PCB电路板、漂气入口管路和信号引出接头；
所述PCB电路板包括PCB基板，所述PCB基板包括面A和面B，所述面A的中心位置印制信号接收电极，所述面A信号接收电极的中心位置设有贯穿PCB基板的信号接收电极通孔；所述面A信号接收电极的外周包围印制屏蔽电极；所述面A屏蔽电极上设有环形分布的屏蔽电极通孔；所述面B全部印制屏蔽电极；所述屏蔽电极通孔与面B的屏蔽电极密封电连通；
所述面A指的是PCB基板两侧表面中的任一面，所述面B指的是另一面；
所述信号引出接头为中心带探针的屏蔽接头，所述屏蔽接头固定于面B的中心位置，所述探针穿过信号接收电极通孔，并与面A信号接收电极密封电连通；
所述漂气入口管路位于面A的信号接收电极与屏蔽电极之间，依次穿过PCB基板和面B并继续延长一段管路，用于通入漂气。
2.根据权利要求1所述的信号接收装置，其特征在于，所述PCB电路板的材质为环氧树脂、聚四氟、铝基板中的一种，形状为圆形或方形。
3.根据权利要求1所述的信号接收装置，其特征在于，所述面A的信号接收电极表面镀金、镀锡或镀银；所述面A的信号接收电极形状为圆形或方形。
4.根据权利要求1所述的信号接收装置，其特征在于，所述面A的屏蔽电极表面镀金、镀锡或镀银。
5.根据权利要求1所述的信号接收装置，其特征在于，所述PCB电路板为多层板，所述多层板的内层电路均为屏蔽电极。
6.根据权利要求1所述的信号接收装置，其特征在于，所述屏蔽电极通孔为单圈或多圈分布。
7.一种权利要求1～6任一所述的信号接收装置在离子迁移谱中的应用。
CN202011458384.3A 2020-12-10 2020-12-10 一种pcb板法拉第信号接收盘装置 Active CN112735937B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011458384.3A CN112735937B (zh) 2020-12-10 2020-12-10 一种pcb板法拉第信号接收盘装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011458384.3A CN112735937B (zh) 2020-12-10 2020-12-10 一种pcb板法拉第信号接收盘装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112735937A CN112735937A (zh) 2021-04-30
CN112735937B true CN112735937B (zh) 2022-03-01

Family

ID=75599541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011458384.3A Active CN112735937B (zh) 2020-12-10 2020-12-10 一种pcb板法拉第信号接收盘装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112735937B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5387797A (en) * 1993-12-27 1995-02-07 Galileo Electro-Optics Corporation Detector having selective photon and neutral particle absorbent coating
WO2006041567A2 (en) * 2004-08-16 2006-04-20 Oi Corporation Optical bench for a mass spectrometer system
CN108956750A (zh) * 2018-06-01 2018-12-07 清华大学深圳研究生院 一种工作于低气压条件的离子迁移谱装置
CN111199868A (zh) * 2018-11-20 2020-05-26 中国科学院大连化学物理研究所 一种微型阵列离子迁移管
CN111801768A (zh) * 2018-03-02 2020-10-20 Dh科技发展私人贸易有限公司 集成式低成本的幕板、孔口pcb和离子透镜组件

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040222374A1 (en) * 2003-05-07 2004-11-11 Scheidemann Adi A. Ion detector array assembly and devices comprising the same
EP2797105B1 (en) * 2013-04-26 2018-08-15 Amsterdam Scientific Instruments Holding B.V. Detection of ions in an ion trap
CN109887823B (zh) * 2017-12-06 2020-09-01 中国科学院大连化学物理研究所 一种离子迁移管及离子迁移谱仪

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5387797A (en) * 1993-12-27 1995-02-07 Galileo Electro-Optics Corporation Detector having selective photon and neutral particle absorbent coating
WO2006041567A2 (en) * 2004-08-16 2006-04-20 Oi Corporation Optical bench for a mass spectrometer system
CN111801768A (zh) * 2018-03-02 2020-10-20 Dh科技发展私人贸易有限公司 集成式低成本的幕板、孔口pcb和离子透镜组件
CN108956750A (zh) * 2018-06-01 2018-12-07 清华大学深圳研究生院 一种工作于低气压条件的离子迁移谱装置
CN111199868A (zh) * 2018-11-20 2020-05-26 中国科学院大连化学物理研究所 一种微型阵列离子迁移管

Also Published As

Publication number Publication date
CN112735937A (zh) 2021-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8134086B2 (en) Electrical isolating structure for conductors in a substrate
US6246014B1 (en) Printed circuit assembly and method of manufacture therefor
US7442920B2 (en) Optical bench for a mass spectrometer system
RU2308178C2 (ru) Устройство схемной платы и способ взаимного соединения монтажных плат
US6810583B2 (en) Coupling of conductive vias to complex power-signal substructures
US20020000821A1 (en) Contact probe and fabrication method thereof
JP2004325305A (ja) Ｉｃソケット
US11329419B2 (en) Inspection socket
CN204789633U (zh) 一种ltcc滤波器测试夹具
CN105322317B (zh) 一种真空系统、多级真空系统及它们的馈通电气连接方法
CN112735937B (zh) 一种pcb板法拉第信号接收盘装置
CN110519910A (zh) 通过导电介质粘结散热介质的pcb检测方法及pcb
JP4689421B2 (ja) 荷電粒子検出装置
CN104678230A (zh) 一种三维微波组件测试装置
CN204536433U (zh) 一种三维微波组件测试装置
CN110213881A (zh) 一种印刷电路板和测试夹具
EP4370938A1 (en) Systems and methods for coaxial test socket and printed circuit board interfaces
CN216218556U (zh) 一种基于阻抗匹配的同轴电缆焊点屏蔽结构
CN209388998U (zh) 离子迁移谱的离子接收装置
JP2741090B2 (ja) プリント基板
JPH05258973A (ja) 薄膜インダクタ素子およびその製造方法
JP2017181285A (ja) 検出素子及び放射線検出装置
JP4251854B2 (ja) 高周波・高速用デバイスの検査治具
KR101662911B1 (ko) 와이어 공간변형기
CN113285222A (zh) 一种多层微带印制天线底部垂直互连结构及焊接方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant